Piccoli, veloci e precisi. Riescono a volare lì dove per l’uomo sarebbe impossibile entrare, effettuano rilevazioni molto accurate e grazie ai dati raccolti permettono di realizzare ricostruzioni 3D per simulare situazioni di emergenza. Tra i tanti impieghi dei droni professionali c’è anche il monitoraggio delle fognature, al fine di verificare l’integrità della struttura, controllare eventuali fenomeni di accumulo di materiali che potrebbero compromettere l’efficienza idraulica, e realizzare previsioni predittive tramite il successivo utilizzo di software e modelli matematici.
I droni, resistenti all’umidità e a brevi immersioni in acqua, sono equipaggiati per registrare in poco tempo una grande mole di informazioni muovendosi lungo un percorso esteso. Sono dotati di una fotocamera ad alta risoluzione che cattura le immagini dalle condotte sotterranee; di un laser-scanner usato per le misurazioni con un basso margine di errore e infine di una termocamera impiegata per registrare le variazioni di temperatura delle superfici, indizio – all’occhio degli esperti di termografia – di eventuali danni alla struttura. In questo modo i costi di un’ispezione si possono ridurre considerevolmente, consentendo allo stesso tempo di raccogliere una quantità maggiore di dati e, soprattutto, abbattendo i rischi di infortuni per il personale, che non è più costretto ad accedere fisicamente alle condutture.
La sperimentazione in Toscana dei droni per il monitoraggio delle fognature
Publiacqua, la società che gestisce il servizio idrico integrato in 46 comuni tra Firenze, Prato e Pistoia, ha avviato un progetto sperimentale per l’uso dei droni nel monitoraggio delle fognature. Al momento queste tecnologie sono state sfruttate per verificare lo stato di salute della rete, controllare possibili ostruzioni e per creare ricostruzioni tridimensionali, ma l’obiettivo è stilare un programma di controlli sistematici sull’intero reticolo di raccolta delle acque reflue.
I dati così ottenuti, abbinati all’elaborazione attraverso modelli matematici, permettono di realizzare simulazioni dell’effetto sul sistema fognario di eventuali fenomeni meteorici o dei cosiddetti “flash flood”, ossia le inondazioni lampo causate da piogge improvvise e molto violente che a causa dei cambiamenti climatici sono sempre più frequenti anche nel nostro Paese. Le tecnologie predittive sono così un valido alleato nello studio di soluzioni per evitare problemi strutturali e funzionali. Inoltre va tenuto presente che, stando ai dati raccolti durante il monitoraggio delle fognature con un diametro maggiore di 50 centimetri, il 20% della rete gestita da Publiacqua presenta degli spazi di un diametro inferiore ai 90 centimetri, dimensioni che lascerebbero agli addetti ben poco margine di movimento.
Attualmente i monitoraggi vengono per lo più effettuati affidandosi a dei rover, robot controllati a distanza da un operatore, che però hanno mostrato alcuni limiti: possono essere utilizzati solo in situazioni in cui nella fogna è presente una quantità limitata di acqua e inoltre hanno un raggio di azione circoscritto, perché collegati alla consolle di manovra con un cavo. Al contrario i droni ricevono i comandi tramite un segnale radio, emesso da un ripetitore che viene introdotto all’imboccatura della fognatura e che garantisce una copertura piuttosto estesa: per dare un ordine di grandezza, un percorso di 200 metri lineari viene scandagliato da cima a fondo in circa 10 minuti. Un bel risparmio di tempo e di denaro. Inoltre possono volare in fognature parzialmente allagate, in cui l’acqua lascia libera una porzione di almeno 50 centimetri di diametro.
Gli altri campi di applicazione dei droni
I droni sono già stati sfruttati dai tecnici di Publiacqua in altri settori. Il progetto Respira, ammesso ai finanziamenti previsti dal Bando Artes 4.0 del Ministero dello Sviluppo Economico, ha previsto l’impiego di queste apparecchiature per la verifica della presenza nell’aria di sostanze tossiche o pericolose come i residui di acido peracetico, usato di frequente durante la pandemia di SARS-CoV-2 per le sanificazioni degli ambienti.
Un altro campo è il controllo degli impianti del servizio idrico, da una parte per la modellistica 3D finalizzata alle simulazioni di alluvioni per la redazione dei piani di emergenza, dall’altra per le indagini strutturali, grazie a droni dotati di termocamera. Publiacqua ha formato infatti alcuni suoi professionisti nella termografica, per analizzare le immagini ottenute e diagnosticare, in base alla presenza o meno di umidità (e quindi di aree di colore differente) eventuali infiltrazioni di acqua, distaccamenti e fessurazioni per programmare la manutenzione straordinaria prima che il problema si aggravi. In seguito alla sperimentazione dei droni per il monitoraggio delle fognature, si stanno adesso studiando nuove applicazioni.
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