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Sicurezza: Droni e Ponti

Nel mese di luglio, ad Alpha Robotix è stato dato l’incarico di effettuare un’ispezione visiva della struttura del Ponte di Ripafratta (a cavallo dei comuni di Vecchiano e San Giuliano Terme, in provincia di Pisa) grazie all’ausilio di un mezzo a pilotaggio remoto (A.P.R). Il ponte, chiuso dal marzo 2018 ad un anno dal tragico incidente stradale dove persero la vita 3 persone (https://goo.gl/ai4Sak), rappresenta uno snodo importante per la viabilità della provincia di Pisa e della Val di Serchio.

PIANIFICAZIONE OPERAZIONE

La fase di pianificazione delle operazioni è fondamentale in quanto consente di capire se il luogo in cui verranno effettuai i voli sia coperto da limitazioni imposte dalle autorità che regolano lo spazio aereo.

Il primo passaggio importante è verificare l’esatta posizione del luogo tramite le coordinate e le immagini satellitari; successivamente quest’ultime sono utilizzate per il confronto con le cartine aeronautiche ufficiali presenti sull’AIP (Aeronautical Information Publication) per assicurarsi che l’area delle operazioni sia esente da limiti al volo imposti dalle autorità competenti. Alla luce di quest’analisi e dal confronto con le mappe aeronautiche messe a disposizione da ENAC (Ente Nazionale Aviazione Civile) Alpha Robotix si è accertata della mancanza di divieti o limitazioni al volo, ed ha potuto quindi effettuare le operazioni in totale legittimità. L’attività di ispezione è stata pianificata per la giornata del 25 luglio, giorno in cui bollettino meteorologico consentiva di effettuare le operazioni in condizioni ottimali. Accertata la mancanza di restrizioni al volo, è stata effettuata un’analisi del rischio e della sicurezza, come da protocollo ENAC. Per assicurarsi la minima presenza di persone non necessarie alle operazioni, come passanti e curiosi, Alpha Robotix ha pianificato i voli a partire dall’alba, momento in cui normalmente la circolazione stradale è minima. Infine, grazie all’ausilio di Google Earth, è stato possibile pianificare in dettaglio le singole missioni (voli del drone) in modo da ottimizzare il rilievo dei dati in funzione dell’elaborazione finale richiesta.

IL TEAM E IL MEZZO IMPIEGATO

Per le operazioni di ispezione Alpha Robotix impiega il sistema aereo a pilotaggio remoto (S.A.P.R.) professionale DJI Matrice 210 configurato con camera ottica Zenmuse X5S.


Una delle caratteristiche di questa serie di APR è quella di poter installare la telecamera nella parte superiore o dorsale della macchina, riuscendo quindi ad inquadrare la struttura dal basso verso l’alto; aspetto fondamentale nell’ispezione della struttura di un ponte a campate.

Vista la peculiarità delle traiettorie necessarie al rilievo, Alpha Robotix ha configurato il drone per essere utilizzato con due radiocomandi, definendo così le figure di Pilota in Comando (Claudia Scaramella), con il compito di manovrare il mezzo e Operatore, con la sola funzione di operare la camera.

L’ATTIVITÀ DI ISPEZIONE

Prima di effettuare il briefing della missione con il personale di supporto ad Alpha Robotix, procedura obbligatoria imposta da ENAC quando sono presenti nell’area delle operazioni persone non a conoscenza delle procedure di impiego dei mezzi APR; il PIC (Pilota in Comando) ha effettuato un sopralluogo dell’area per riscontrare l’assenza di impedimenti o problematiche eventuali che non è stato possibile accertare durante la fase di pianificazione della missione.

Prima del decollo viene preparato il sistema APR per la missione, seguendo le accurate checklist del primo volo giornaliero. Grazie alla scrupolosa pianificazione delle missioni, precedentemente redatta in ufficio, Alpha Robotix ha potuto effettuare il rilievo in tempi molto rapidi, riuscendo a coprire la totalità della struttura in meno di due ore.

ELABORAZIONE

I dati rilevati sono poi stati sottoposti a due tipi di elaborazione. La prima tipologia è rappresentata da una selezione delle immagini e video più rilevanti dell’ispezione: spesso in questa tipologia di missioni la quantità di dati raccolti supera quelli necessari, per cui si rende indispensabile ai fini di una rapida analisi, effettuare una selezione del materiale. La seconda tipologia di elaborazione, svolta in collaborazione con il gruppo A.S.T.R.O del Dip.to di Ingegneria Civile dell’Università di Pisa, ha riguardato la creazione di un modello virtuale foto realistico e geo referenziato del ponte in tre dimensioni. Lo scopo di questo tipo di analisi è la sperimentazione di un nuovo tipo di database, digitale, delle strutture civili (ponti, cavalcavia, ecc.) a cui gli operatori responsabili del controllo della struttura stessa possono accedere e verificare la condizione in un particolare momento, e controllare l’eventuale deterioramento di alcune sue parti direttamente sul modello.

CONCLUSIONI

Attualmente le metodologie con cui vengono effettuate le ispezioni delle strutture civili, in particolare di ponti e cavalcavia, avviene in due modi: nei ponti più piccoli con meno capacità, attraverso l’utilizzo di tecnici altamente specializzati che, tramite calate in corda, eseguono l’ispezione visiva; mentre nei ponti più grandi e nei cavalcavia autostradali vengono utilizzati dei mezzi motorizzati specifici dotati di un braccio e piattaforma per l’alloggiamento dei tecnici.

Come si può immaginare, queste attività portano con loro un elevato rischio per i tecnici (nel caso delle calate in corda) e/o elevati costi di gestione di mezzi specifici (nel caso di piattaforme by bridge); non considerando che entrambe queste attività devono essere condotte chiudendo la struttura al traffico e creando quindi disagi alla cittadinanza. Attraverso l’utilizzo di sistemi a pilotaggio remoto (SAPR) si possono condurre ispezioni visive di strutture civili riuscendo a contenere gli aspetti negativi dei metodi tradizionali mantenendo (o in alcuni casi aumentando) la qualità dell’osservazione. Per quanto riguarda l’aspetto del costo del servizio, il solo noleggio della piattaforma by bridge risulta essere un ordine di grandezza superiore a quello del noleggio del drone (migliaia di euro al giorno contro centinaia). Al tempo stesso l’ispezione via drone si completa in una frazione del tempo. Dal punto di vista della sicurezza degli operatori e tecnici, i droni ovviamente non necessitano di personale “rocciatore” in quanto sono pilotati in remoto, da postazioni sicure. Inoltre le caratteristiche dei sistemi di sicurezza presenti sui droni professionali, come ad esempio i sensori di prossimità a 360º, permettono di minimizzare o annullare il rischio di impatto.

Per concludere, l’utilizzo dei mezzi a pilotaggio remoto sta rivoluzionando il modo di condurre ispezioni di strutture civili, consentendo di effettuarle in una frazione del tempo e dei costi evitando inoltre la mitigazione di potenziali rischi per i tecnici; assicurando massima qualità nelle osservazioni e nella gestione dei dati analizzati.