Monitoraggio telematico DMV e livelli bacini, Valmalenco (Sondrio)
Un detto di montagna dice che l’acqua “va sempre verso il basso”. Nel monitoraggio di un impianto, però, non è scontato che anche i dati riescano a scendere a valle senza intoppi. In Valmalenco (Sondrio) l’obiettivo era attivare un monitoraggio telematico DMV (Deflusso Minimo Vitale) affidabile e portare in centrale i livelli dei bacini in modo sicuro e facile da gestire.
Il caso studio in breve
Obiettivo
dati DMV e livelli bacini disponibili in tempo reale in centrale + invio continuo verso ARPA
Vincoli
niente 220 V nello shelter in quota, niente linea di vista per un ponte radio, integrazione senza stravolgere l’esistente
Soluzione
sensori e gateway IoT Aranet in quota + trasporto dati su rete mobile con VPN + integrazione PLC Seneca (Modbus/TCP e conversione 4–20 mA dove necessario)
Risultato
continuità del dato, meno interventi lungo la condotta, telegestione e notifiche operative
Che cos’è il DMV (Deflusso minimo vitale)
Il DMV è la portata minima che deve essere lasciata scorrere nel corso d’acqua, anche in presenza di derivazioni o utilizzi (come l’idroelettrico), per tutelare l’equilibrio ambientale del torrente e rispettare i vincoli autorizzativi. Proprio perché è un parametro ambientale e autorizzativo, il dato deve essere affidabile e disponibile in modo continuativo: serve un’architettura IoT progettata per lavorare bene anche in contesti complessi.
Da qui è partito tutto
A Settembre del 2024 riceviamo una telefonata da Tito di Elettrotecnica Pegorari. L’obiettivo è chiaro: serve una tecnologia “senza fili” per eliminare interruzioni e sovratensioni da scariche atmosferiche che, in quel contesto, mettono spesso fuori uso la sensoristica e rendono instabile il flusso dei dati.
Qui entra anche l’aspetto più “umano” del nostro lavoro: non lo nascondiamo, il caso ci appassiona subito perché mette insieme un contesto complesso e una richiesta precisa: far arrivare il dato in modo continuo, sicuro e utilizzabile.
Il contesto
L’impianto idroelettrico Giumellino–Alpe Lago lavora con due bacini di raccolta a monte e una centrale a valle, collegati da circa 2 km di condotta forzata con 750 m di dislivello. La comunicazione dei sensori era su cavo bus seriale: frane, smottamenti e scariche atmosferiche rendevano la linea vulnerabile e soggetta a guasti. Ogni interruzione significava individuare il punto di rottura lungo il tracciato nel bosco e intervenire con tempi di ripristino importanti.
L’esigenza
Oltre a rendere stabile la trasmissione dati, era necessario aggiungere nuovi misuratori e sensori e garantire il monitoraggio telematico in continuo del DMV, con disponibilità dei dati per la regolazione in centrale e invio verso ARPA.
L’intuizione e il cambio di strada
Mentre Tito descrive il problema, la prima ipotesi che viene in mente è quella del ponte radio: in molti impianti distribuiti è una strada naturale. Ma basta una verifica della topografia per capire che qui non ci siamo: la linea di vista tra quota e valle non è garantita e l’idea va abbandonata.
Da quel momento lo studio cambia passo. L’obiettivo non è “trovare un collegamento qualsiasi”, ma costruire un percorso dati che regga nel tempo: ridurre i punti vulnerabili, garantire continuità e sicurezza fino alla centrale e integrare tutto senza stravolgere l’impianto esistente.
Vincoli e scelte progettuali
In pratica, la sfida era far convivere esigenze che normalmente non vanno d’accordo tra loro: quota, alimentazione limitata, collegamenti complessi e integrazione immediata in centrale.
Il progetto ha imposto vincoli tipici degli impianti in quota:
– assenza di alimentazione 220 V e di connettività cablata nello shelter vicino a uno dei bacini
– un ponte radio non era praticabile per mancanza di linea di vista tra quota e valle
– integrazione senza stravolgere l’esistente: i dati dovevano arrivare in Modbus/TCP, ma in alcuni passaggi era necessario mantenere o ripristinare segnali analogici 4–20 mA
La soluzione Sitip
A quel punto la direzione è chiara: una soluzione senza fili, ma progettata come architettura completa (raccolta, trasporto e integrazione), non come somma di pezzi.
La soluzione ha combinato sensori e gateway IoT Aranet in quota, trasporto dati su rete mobile e integrazione PLC Seneca in centrale, così da rendere il monitoraggio telematico del DMV continuo e compatibile con l’impianto esistente. In questi casi la scelta più efficace è combinare sensoristica wireless e trasporto dati sicuro, riducendo al minimo i punti vulnerabili.
1) sensoristica wireless in quota (Aranet)
Installati misuratori di livello ad ultrasuoni Aranet per vasche di entrata/uscita e sensori per il monitoraggio degli stati impianto (ad esempio posizione valvole), con trasmissione wireless verso lo shelter.
2) raccolta dati nello shelter (gateway Aranet)
I sensori comunicano con un gateway IoT Aranet, configurato con antenne esterne ad alto guadagno per garantire la ricezione anche dal secondo bacino (circa 350 m attraverso il bosco, senza linea di vista).
3) trasporto verso valle via LTE 4G con VPN
Per portare i dati fino alla centrale è stato adottato un collegamento LTE 4G con antenne esterne. Il trasporto è protetto da VPN criptata, per assicurare sicurezza e continuità operativa.
4) integrazione PLC e compatibilità con l’impianto esistente (Seneca)
In centrale, un PLC industriale Seneca acquisisce i dati in Modbus/TCP, calcola i valori utili (DMV e livelli per la regolazione delle turbine) e, dove richiesto, riconverte i segnali in 4–20 mA per mantenere compatibilità con la strumentazione e con i dispositivi di telemisura verso ARPA.
5) alimentazione in isola e controllo
Lo shelter in quota è alimentato da fotovoltaico ad isola e la tensione di alimentazione viene monitorata per verificare la continuità del sistema.
Risultati ottenuti
Dati disponibili in tempo reale per la regolazione delle turbine
Invio telematico continuo dei valori DMV ad ARPA
Riduzione dei fermi e degli interventi lungo la tratta di condotta legati a guasti del cablaggio
Impianto telegestito da remoto con controllo degli stati e notifiche operative
Componenti principali
Sensori e gateway IoT Aranet (livelli e stati), connettività LTE 4G con VPN, PLC Seneca per acquisizione Modbus/TCP e conversioni 4–20 mA, alimentazione fotovoltaica ad isola.
Approfondimento
Se ti interessa l’integrazione tra campo e centrale, trovi un approfondimento su IoT e PLC nell’articolo dedicato.
Vuoi una versione stampabile del caso studio?
Puoi scaricare la scheda completa dell’intervento in formato PDF dalla sezione documentazione tecnica del nostro sito.
Hai un impianto in quota, in area isolata o con tratte vulnerabili?
Alla fine l’acqua ha continuato a scendere a valle. Con questa architettura, anche i dati hanno finalmente un percorso stabile fino alla centrale.
Se hai bacini, sensori in quota o tratte vulnerabili, Sitip progetta soluzioni complete per rendere i dati stabili e utilizzabili: dalla sensoristica al trasporto sicuro fino all’integrazione con PLC e supervisione.