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Il sistema per il monitoraggio vulcanico marino Cumas

Istallazione della medaDal 28 aprile 2008 è operativa nel Golfo di Pozzuoli (Napoli) la prima stazione multiparametrica da fondo marino in connessione in tempo reale alla sala di monitoraggio dell'Osservatorio Vesuviano. CUMAS (Cabled Underwater Module for Acquisition of Seismological data) è un modulo sottomarino, equipaggiato con sensori geofisici ed oceanografici, collegato tramite cavo ad una boa, tipo meda elastica, e connesso in tempo reale tramite ponte radio al centro di acquisizione dati dell’INGV-Osservatorio Vesuviano. La boa è equipaggiata con sistema di alimentazione, sistema di trasmissione dati, stazione meteo ed è strutturata in modo da rendere agevole la connessione a sensori ubicati in mare.

Il progetto è coordinato e realizzato da:

  • Questo indirizzo e-mail è protetto dallo spam bot. Abilita Javascript per vederlo. (Dirigente di ricerca, INGV-Osservatorio Vesuviano);
  • Sergio Guardato (Tecnologo, INGV-Osservatorio Vesuviano );
  • Maurizio Vassallo (Ricercatore, Dipartimento Scienze Fisiche Università di Napoli);
  • Laura Beranzoli (Dirigente tecnologo, INGV-Roma2).

Dove

Nel Golfo di Pozzuoli su un fondale di circa cento metri a 2.4 km a sud di Pozzuoli Ubicazione di CUMAS

Caratterisiche del sistema

BOA

La boa (tipo meda elastica) è costituita da una zavorra di calcestruzzo del peso in aria di 17 tonnellate, cavo di acciaio antitorsione connesso ad un galleggiante in vetroresina con spinta di 7 tonnellate, ripiano casse batterie a 2 m dal pelo dell’acqua, torretta di circa 5 m sul livello del mare con sistema di alimentazione e strumentazione, come di seguito specificato. Il galleggiante di spinta unito dal cavo antitorsione alla zavorra impedisce movimenti orizzontali della boa e limita quelli rotatori a pochi gradi. La boa è attrezzata con due tubi passacavi del diametro interno di 10 cm, che dalla torretta arrivano ad una profondità di 6 m attraversando il galleggiante di spinta, per una agevole connessione ai sensori sottomarini.

Equipaggiamento boa

La meda

Sistema di alimentazione

  • 6 pannelli solari da 50 W ognuno;
  • 10 batterie da 100 Ah;
  • Generatore eolico, tipo Air-X-Marine da 400 W max come integrazione del sistema di alimentazione dei pannelli solari.

Sistema di trasmissione

Wireless bridge (Cisco Aironet serie 1300), operante nella banda 2.4 GHz, 802.11g, in connessione criptata con il laboratorio con antenna omnidirezionale. Velocità di trasmissione di 54 Mb/sec.

Sensori ausiliari

  • Stazione meteo composta da sensore di velocità e direzione del vento, barometro, termometro, pluviometro. Sensori connessi ad un acquisitore locale con proprio indirizzo IP;
  • Antenna GPS per la sincronizzazione e marcatura temporale degli apparati connessi;
  • Sensore di heading e tilt per monitoraggio reale movimento della meda;
  • Data acquisition embedded computer, Linux OS.

CUMAS - Cabled Underwater Module for Acquisition of Seismological data

La medaIl modulo sottomarino CUMAS è connesso via cavo alla boa ed equipaggiato con varie tipologie di sensori.
Il cavo è di tipo elettromeccanico per:

  • Movimentazione del modulo;
  • Alimentazione elettrica;
  • Trasmissione dati;

Strumentazione installata in CUMAS:

  • Sensore sismico larga banda con sistema di auto livellamento (Guralp CMG-40T OBS);
  • Idrofono bassa frequenza;
  • Correntometro tre componenti;
  • Pressostato di precisione;

Nel cilindro di alluminio:

  • Sensore di heading e tilt per monitoraggio di eventuali movimenti del modulo;
  • Sensori di stato;
  • Acquisitore Quanterra Q330 con memoria di massa esterna da 20 GByte;
  • Data acquisition embedded computer, Linux OS;
La strumentazione di CUMAS La strumentazione di CUMAS La strumentazione di CUMAS

Esempio di registrazione

I dati provenienti dal modulo CUMAS, e relativi alle tre componenti del sensore sismico e dell’idrofono, sono attualmente in registrazione continua e pienamente integrati con il sistema di monitoraggio INGV-Osservatorio Vesuviano. Il giorno 29 aprile u.s., circa alle 8 di mattina (ore 6 GMT come riportato nella figura), è stato fatto esplodere, da artificieri della Marina Militare, un ordigno bellico sul fondale a poche centinaia di metri dal modulo CUMAS. La figura riporta la registrazione delle tre componenti del sensore sismico e dell’idrofono.

La strumentazione di CUMAS