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COVID-19 Update: We Are Committed to Providing Exceptional Service and Support to Our Customers

Lunitek has a duty to reduce workplace risk to the lowest feasible level by taking preventative measures.
Lunitek has made every reasonable effort to enable working from home as a first option. Where working from home is not possible, we have made every reasonable effort to comply with the social distancing guidelines set out by the government.
We fully maintained our operations and activities despite this crisis and we postponed all in-person events and meetings turning, them into virtual events. We have been in close contact with our customers and have provided technical support just as we did before.
Lunitek will continue to evaluate and review current practices to ensure staff safety is kept to the highest possible standards and in line with the latest government guidelines.

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MONFRON PROJECT

We live near Carrara, the town where the world’s most popular and most sold marble is extracted, Carrara marble.
Marble quarries are as impressive and scenic as they are dangerous.
Indeed, they are often the place of fatal accidents.
This is why the safety of marble quarry workers is a priority for the Tuscany Region.

Antropocene', ambiente e cave di marmo. Industriali: "Non siamo noi il  pericolo del Pianeta" - gonews.it

What is MONFRON?

MONFRON is the acronym of “Monitoraggio Fronte di cava” which translates as “Front of Quarry Monitoring system”.

This is a large project, which was presented to the Tuscany Region in 2017. The project was funded in January 2018 and sees Lunitek as the lead company, together with Santucci Graniti Srl, the quarry owner, and ApiAn the rock climbing organisation.

The project idea is to prevent the sudden and unexpected rockslide falling on quarry workers. Prevention cannot be carried out using traditional instruments for geophysicist (accelerometers, velocimeters, GNSS or laser scanners) because, by the time these types of systems trigger an alert, in most cases, it is already too late, and the rockslide cannot be stopped.

Lunitek presented a proposal for monitoring by employing an Acoustic Emission (AE) technique over a period of 18 months.

How Acoustic Emission technique works?

Acoustic Emission (AE) is the phenomenon of radiating acoustic waves in solids that occurs when a material undergoes irreversible changes in its internal structure. This is due to the rapid release of localized stress energy. Acoustic Emissions can be detected in a frequency range from few KHz up to 100Mhz, but most of the released energy is from 1KHz to 1 MHz.

Thanks to AE technique it is possible to localize the source of the emitting event.

Lunitek has been working in this field in close collaboration with the Polytechnic University of Turin since 2008.

Professors from Structural Department (Carpinteri, Lacidogna, Bertetto, Niccolini) worked with us to transfer their know-how and to design a cutting-edge technology product.

All these efforts have led to the AEmission an 8-channel fast-sampling datalogger with a parametric processing of the acquired data.

AEmission

AEmission is an eight channel datalogger for acoustic emission waves.

It can sample data at 1.25MS/s@18bit or at 10MS/s@16bit.

Piezo-ceramic sensors can be connected directly to the instrument without any external conditioner.

An internal high-performance FPGA performs real-time analysis of the data stream coming from the ADCs and extracts the parametric data.

Why Acoustic Emission is the right tecnique?
Acoustic Emission (AE) is the only technology that can spot a potential cracking fractures inside a solid.
The idea is to trigger an alert when abnormal conditions are detected on the data processing.

Since we are talking of an experimental investigation, the site is also monitored with other techniques:

  • ATLAS with an external FBA accelerometer on the quarry front 1.
  • TRITON FBA accelerometer outside the monitored site.
  • A meteorological station.
  • A thermocouples array installed on the quarry front 2.

All this information can help to discern false events from real cracking events.


The system has been deployed as shown in the below pictures

Statistic analysis of B-value and βt parameter

On the below picture some of the monitoring fundamental parameters. In particular it is possible to notice a reduction of the fundamental parameters related to the damage evolution (b-value). It is also possible to notice the appearance of some points of acoustic emission locate on the monitoring front n.2

Result and conclusions

Based on the data highlighted by the localization technique and in correlation with the values ​​assumed by the critical parameter of the b-value, it is possible to consider the areas corresponding to sensors 1-7 and 2-4 as critical areas. In these areas, in the central phase of monitoring, the parameters that mark the evolution of the damage highlighted sub-periods with a localized increase of the damage.

The total amount of the founding received from the Tuscany Region was 282.000€


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MONFRON PROJECT

Abitiamo vicino a Carrara, la città dove si estrae il marmo più famoso e venduto al mondo, il marmo di Carrara.
Le cave di marmo non sono solo impressionanti e panoramiche ma anche molto pericolose e sono spesso il luogo di incidenti mortali.
Per questo motivo la sicurezza dei lavoratori delle cave di marmo è una priorità per la Regione Toscana.

Antropocene', ambiente e cave di marmo. Industriali: "Non siamo noi il  pericolo del Pianeta" - gonews.it

Che cos’è MONFRON?

MONFRON è l’acronimo di “Monitoraggio Fronte di cava”.

Si tratta di un grande progetto, presentato alla Regione Toscana nel 2017. Il progetto è stato finanziato nel gennaio 2018 e vede Lunitek come azienda capofila, insieme alla Santucci Graniti Srl, gestore della cava, e ApiAn la ditta di disgaggiatori.

L’idea progettuale è quella di prevenire la frana improvvisa e inaspettata che, come già capitato in passato, crolla sui lavoratori della cava.

La prevenzione non può essere effettuata utilizzando strumenti tradizionali geofisici (accelerometri, velocimetri, GNSS o scanner laser) perché, nel momento in cui questi tipi di sistemi attivano un allarme, nella maggior parte dei casi è già troppo tardi e la frana non può più essere fermata.

Lunitek ha presentato una proposta per il monitoraggio utilizzando una tecnica di emissione acustica (AE) per un periodo di 18 mesi.

Come funziona la tecnica delle Emissioni Acustiche?

L’emissione acustica (AE) è il fenomeno di irradiazione di onde acustiche nei solidi che si verifica quando un materiale subisce cambiamenti irreversibili nella sua struttura interna. Ciò è dovuto al rapido rilascio di energia da stress localizzato. Le emissioni acustiche possono essere rilevate in una gamma di frequenze da pochi KHz fino a 100 Mhz, ma la maggior parte dell’energia rilasciata va da 1 KHz a 1 MHz.

Grazie alla tecnica AE è possibile localizzare la fonte dell’evento emittente.

Lunitek opera in questo campo in stretta collaborazione con il Politecnico di Torino dal 2008.

I professori del Dipartimento di Ingegneria Strutturale (Carpinteri, Lacidogna, Bertetto, Niccolini) hanno collaborato con noi per trasferire il loro know-how e per progettare un prodotto tecnologico all’avanguardia.

Tutti questi sforzi hanno portato ad AEmission un datalogger a campionamento veloce a 8 canali con elaborazione parametrica dei dati acquisiti.

AEmission

AEmission è un datalogger a otto canali per segnali di emissione acustica. Può campionare dati a 1.25MS/s@18bit oppure 10MS /s@16bit. I sensori possono essere collegati direttamente allo strumento senza alcun condizionatore esterno.


Una FPGA interna ad alte prestazioni esegue l’analisi in tempo reale del flusso di dati proveniente dagli ADC ed estrae i dati parametrici.

L’emissione acustica (AE) è l’unica tecnologia in grado di individuare potenziali fratture da fessurazione all’interno di un solido.

L’idea è quella di attivare un avviso quando vengono valutate anomalie nell’elaborazione dei dati.

Trattandosi di un’indagine sperimentale, il sito viene monitorato anche con altre tecniche:

  • ATLAS con accelerometro FBA esterno sul fronte della cava 1.
  • Accelerometro TRITON FBA all’esterno del sito monitorato.
  • Una stazione meteorologica.
  • Un array di termocoppie installato sul fronte della cava 2.

Tutte queste informazioni possono aiutare a discernere eventi falsi da eventi di cracking reali.

Il sistema è stato implementato come mostrato nelle immagini sottostanti

Analisi statistica del B-value e del βt

Nelle figure successive i parametri fondamentali del monitoraggio sono stati riportati per i periodi più significativi. In particolare, nella parte finale dei grafici si può osservare una riduzione dei parametri fondamentali connessi all’evoluzione del danneggiamento (b-value) con un decremento. Nell’ambito di tali osservazioni si è potuto osservare anche la formazione di punti di sorgenti localizzati sul sito di monitoraggio n2.

Risultati e conclusioni

In ragione dei dati evidenziati dalla tecnica di localizzazione e in correlazione con i valori assunti dal parametro critico del b-value è possibile considerare le aree in corrispondenza dei sensori 1-7 e 2-4 come aree critiche. In tali aree, nella fase centrale del monitoraggio anche i parametri che tengono in conto dell’evoluzione del danneggiamento hanno evidenziato dei sotto periodi con aumento localizzato del danneggiamento.

Il totale del finanziamento disposto dalla Regione Toscana è pari a 282.000€