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Energia, industria e costruzioni: largo ai droni
a cura di Claudia Scaramella*I droni evolvono e diventano strumenti all'avanguardia, sempre più adattabili a differenti e numerose tipologie di attività professionali oltre che a missioni di elevata complessità. Questi sistemi a pilotaggio remoto sono piattaforme equipaggiate all'occorrenza con sensoristiche avanzate per operazioni ispettive in scenari critici.
In Italia questo mercato è in fase di crescita, mentre in altre aree del mondo diversi Paesi registrano già un consolidamento, dopo anni di sviluppo. L’utilizzo dei droni nel campo delle ispezioni industriali e infrastrutturali offre oggi i seguenti vantaggi:
- Ispezione di aree difficilmente accessibili
- Pianificazione preventiva della manutenzione
- Accesso ad aree a rischio rischi per la salute e la sicurezza dell’uomo
- Feedback rapidi ed in tempo reale
- Dispiegamento rapido dei Sistemi per l’ispezione
- Mitigazione dei tempi di inattività dell’impianto
Oltre all'utilizzo di camere ad alta risoluzione, l’implementazione di camere termiche può tradursi in una valida soluzione per monitorare la salute strutturale di una costruzione. Infatti, uno dei sintomi più comuni che identificano aree critiche è la rilevazione di superfici più calde rispetto a quelle circostanti (i fattori scatenanti possono essere molteplici).
Ispezione di turbine eoliche
Negli ultimi anni c’è stato un incremento sensibile nell'installazione di turbine eoliche, le quali necessitano di ispezioni periodiche. Le turbine si trovano spesso in aree remote di difficile accesso e i metodi di ispezione possono comportare rischi e pericoli per l’operatore umano non trascurabili. L’intervento dei droni garantisce invece una serie di vantaggi rispetto ai metodi tradizionali, a cominciare dalle tempistiche.
Se un team composto da operatori umani riesce a portare a termine l’ispezione di non più di cinque turbine in un giorno, un drone ne porta a casa dieci, il doppio. Se a questo aggiungiamo che, mentre il costo di una ispezione tradizionale può arrivare a circa duemila euro per turbina, l’uso del drone abbatte la spesa fino a una percentuale dell’80%, i vantaggi degli APR sono ancora più evidenti.
E per quanto riguarda la raccolta e l’analisi dei dati? Gli attuali payload integrati riescono a fornire dati altamente qualificati e grazie alla possibilità di poter aggirare l’ostacolo a dovute distanze è possibile poi poter ricostruire un modello tridimensionale per un' analisi maggiormente dettagliata.
Ispezione di condutture (gasdotto, oleodotto, metanodotto)
I condotti e i loro relativi equipaggiamenti di supporto si trovano generalmente in aree remote offshore difficilmente accessibili. Eventuali guasti, danni o incidenti a queste infrastrutture possono provocare notevoli danni ambientali ed economici dovuti, nel peggiore dei casi, a perdite di prodotto o a un’interruzione del sistema di trasporto e approvvigionamento globale dell’energia. Obiettivo principale delle attività di monitoraggio di queste aree via drone è non solo garantirne la sicurezza ma anche minimizzare il rischio di perdite e sversamenti evitando gravi danni ambientali.
Il metodo tradizionale di ispezione visiva delle condutture avviene solitamente con l’ausilio di tecnici a piedi o attraverso l’impiego di elicotteri o altri mezzi di trasporto. L’utilizzo dei droni contribuisce alla sicurezza del personale e dei condotti senza dover necessariamente interrompere la produzione in tutte o alcune delle sue fasi. Il progresso tecnologico dei droni è ancora in fase di sviluppo e sebbene non siano ancora diffusissimi dei sistemi completamente autonomi per il monitoraggio e l’ispezione delle condutture, gli stessi si affermano comunque già come validi sostituti dei metodi tradizionali.
Ispezione delle infrastrutture
È importante monitorare regolarmente lo stato di edifici e grandi infrastrutture, per garantirne la stabilità e la sicurezza nel tempo. Tuttavia, così come negli altri casi, anche questo tipo di monitoraggio e ispezione richiede tempo, costi e rischi da non sottovalutare. I droni possono semplificare notevolmente il lavoro di ispezione fornendo immagini in tempo reale e consentendo agli esperti di individuare i punti critici e pianificare le azioni di intervento, minimizzando tempo e risorse.
Con lo sviluppo tecnologico, i droni sono in grado di poter eseguire ispezioni fornendo immagini e video ad alta risoluzione ed eseguire scansioni con laser scanner, come il Lidar, montati a bordo del drone. Gli APR, inoltre, possono entrare in luoghi ristretti e fornire dati da basse quote dove i metodi tradizionali non riescono ad arrivare.
In Italia, come in tutto il resto del mondo , i droni vengono utilizzati anche per le ispezioni di linee ferroviarie, ponti, edifici, beni culturali, ecc. (tema affrontato nel seminario informativo del settembre 2018 in ANCI Lombardia a Milano n.d.r.)
I droni, nell'ispezione delle infrastrutture, offrono ulteriori vantaggi:- Possono operare durante il giorno e la notte
- Sono equipaggiati per resistere alla pioggia
- Possono volare in condizioni di vento moderato
- Ispezione automatizzata grazie ad un volo automatico con percorso prestabilito
Un ulteriore ambito di applicazione vede i droni protagonisti anche nelle ispezioni delle linee elettriche. Tradizionalmente un team di operatori percorre un percorso prestabilito, da pilone a pilone, e controlla la linea con l’ausilio di binocoli, telescopi e camere a infrarossi, rigorosamente da terra. Molte delle linee elettriche sono situate in aree di difficile accesso, spesso caratterizzate da un terreno dissestato, il che aumenta il tempo richiesto per l’intervento del personale specializzato. Le ispezioni aeree tradizionali, invece, vengono effettuate utilizzando aerei o elicotteri che volano a pochi metri di distanza dalla linea elettrica mettendo così a rischio il personale a bordo, solitamente formato da 3 persone: pilota, ispettore e registratore.
I droni permettono anche in questo caso di aumentare la sicurezza nelle operazioni di ispezione delle linee elettriche e di ridurre notevolmente i costi e le tempistiche di acquisizione dei dati. In ambito industriale, inoltre, i droni svolgono un compito prezioso perché consentono di mantenere attiva la linea di produzione di un impianto durante il loro intervento, senza mettere a repentaglio la sicurezza del personale.
Conclusioni
Tempi d’intervento rapidi rendono i droni strumenti ideali per le attività di ispezione in scenari critici. I dati forniti dal drone facilitano una pianificazione efficace della manutenzione, riducendone i costi e impattando positivamente sui tempi di inattività dell’impianto.
L’ispezione aerea mediante l’uso dei droni è un'opzione rapida ed economica che fornisce un valore elevato, garantendo intervalli di ispezione ripetuti, una maggiore conoscenza delle condizioni delle strutture e un rilevamento tempestivo del danno, consentendo agli operatori di intervenire immediatamente per risolvere il problema.
Infine, ma non per questo meno importante, l’ispezione con drone consente l’accesso a strutture e luoghi difficilmente raggiungibili, mettendo al riparo da rischi elevati il personale addetto.
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* Diplomata in conduzione del mezzo aereo, aeromodellista, pilota di alianti , pilota e istruttrice certificata di SAPR. Esperienza decennale in campo aeromodellistico. Più volte sul podio mondiale ed europeo nella categoria velocità in volo vincolato (F2A) dove detiene la miglior prestazione assoluta femminile. Ha ricoperto il ruolo di Test Pilot in ambito unmanned a uso civile e militare. Attualmente Chief Pilot specializzata in ispezioni industriali tramite SAPR e istruttrice SAPR presso alcuni istituti e Centri Addestramento APR d'Italia.
