Aumentare la sicurezza con i droni è una delle tendenze emergenti nel campo della manutenzione predittiva di impianti e infrastrutture. Utilizzando i droni, infatti, si possono eseguire ispezioni sul campo con sistemi di monitoraggio avanzato che sfruttano anche le potenzialità dell’intelligenza artificiale, come i sistemi per il riconoscimento di immagini e oggetti.
Oltre alla possibilità di sviluppare strategie di manutenzione predittiva, un altro vantaggio relativo all’usare i droni è quello di evitare l’intervento umano in condizioni operative rischiose.
Droni e sicurezza: cosa deve fare la tecnologia?
Purtroppo, non esiste un’unica soluzione valida in tutti i contesti: è importante scegliere la soluzione più adatta alle proprie esigenze, costruendo vari pacchetti di tecnologie in base al tipo di lavoro che dovranno compiere i droni di sicurezza. Per esempio, verificare l’usura dei cavalcavia su un’autostrada, controllare lo stato di avanzamento di un cantiere edile, rilevare malfunzionamenti in un grande impianto fotovoltaico.
Qui entrano in gioco le competenze dell’Innovation Lab di TopNetwork, specializzato nel “cucire” su misura dei clienti le diverse proposte di tecnologie volte a ottimizzare la manutenzione di impianti e infrastrutture.
Quale sicurezza e manutenzione fanno i droni?
A questo punto è bene chiarire che la manutenzione predittiva è molto diversa dalla manutenzione tradizionale o “correttiva”, che consiste nel riparare/sostituire i macchinari dopo che si sono rotti o dopo che si sono usurati a tal punto da compromettere le loro prestazioni ottimali.
E la manutenzione predittiva è anche molto diversa dalla manutenzione “preventiva”, basata su ispezioni e riparazioni a intervalli regolari predefiniti, allo scopo di prevenire l’insorgere di malfunzionamenti e guasti agli impianti produttivi.
Difatti, l’obiettivo della manutenzione predittiva è capire in anticipo se un dato macchinario sta per rompersi, in modo da intervenire prima che avvenga un’emergenza (un guasto, un cedimento): tale strategia garantisce una serie di vantaggi alle aziende, in particolare permette di ridurre tempi e costi delle riparazioni.
Cosa può fare un drone per la sicurezza?
I droni possono avere numerosi utilizzi finalizzati ad aumentare la sicurezza di impianti e macchinari. Oltre a ispezioni e sorveglianze generiche, ci sono alcuni ambiti più specifici in cui i droni possono essere usati con successo. Elenchiamo qui alcuni dei più interessanti:
- Raccolta dati: un drone può facilmente riprendere diverse aree e, con l’aiuto di strumenti di riconoscimento delle immagini, effettuare conteggi e stime. Per esempio, per conteggiare quante persone stanno occupando una specifica area, quanti mezzi hanno transitato e così via.
- Rilevamento delle condizioni ambientali: in ambienti pericolosi o difficili, un drone può facilmente raccogliere informazioni, per esempio sulla concentrazione di gas o sostanze pericolose, senza bisogno di un operatore umano nella zona.
- Controllo delle infrastrutture: utilizzando strumenti di analisi adeguati, il concetto di ispezione visiva si può estendere a grandi aree. Qui il campo di utilizzo può variare dal controllo dello stato di salute delle infrastrutture fino allo stato di avanzamento dei cantieri
- Trasporto materiali: durante gli interventi di manutenzione, i droni possono essere utilizzati anche come efficace e più economico sostituto di altri mezzi di trasporto, aereo in particolare, migliorando la velocità di esecuzione e contenendo i costi.
Più sicurezza con i droni per impianti e infrastrutture
È bene evidenziare che la manutenzione con i droni è totalmente sicura, perché sostituisce le ispezioni umane negli interventi più rischiosi: ad esempio quando si deve monitorare l’usura di infrastrutture difficilmente accessibili come ponti, piloni e tralicci, soprattutto in caso di condizioni meteorologiche avverse o quando c’è una forte probabilità di un evento “estremo”, come una frana o uno smottamento del terreno.
Altri esempi di situazioni operative complesse e rischiose per il personale umano, dove la sicurezza con i droni può essere fondamentale, sono le ispezioni a impianti, condutture e bacini idrici per rilevare perdite idriche, sversamenti oleosi e scarichi illegali di sostanze tossiche e inquinanti.
Gli strumenti dei droni per la sicurezza
Così, grazie alle soluzioni proposte dall’Innovation Lab di TopNetwork, sui droni possono essere installate diverse tecnologie “a bordo macchina”, che consentono di verificare le condizioni di impianti e infrastrutture in spazi esterni.
Termo-camere, sensori a infrarossi e sistemi per il riconoscimento di oggetti sono alcuni esempi di queste tecnologie, che hanno un punto in comune: monitorare i fattori che influiscono sul funzionamento degli impianti e sullo stato delle infrastrutture.
Esempi di applicazioni dei droni nella sicurezza
Per esempio, se parliamo dei grandi impianti energetici alimentati con fonti rinnovabili, i droni di sicurezza potranno compiere ispezioni aeree per verificare l’eventuale presenza di quei difetti, segni di usura e inconvenienti, che possono peggiorare l’efficienza degli impianti, portando a una minore produzione di energia (e quindi a minori profitti per gli operatori eolici e fotovoltaici).
Il caso del fotovoltaico aiuta bene a capire quanto possa essere prezioso l’uso di droni per il monitoraggio avanzato, perché i droni possono essere addestrati a rilevare la presenza sulla superficie dei singoli pannelli solari di micro-fessurazioni e di elementi come foglie, sporcizia, polvere, sabbia, che depositandosi sulle celle fotovoltaiche finiscono per diminuire anche di parecchi punti percentuali l’efficienza complessiva dell’impianto.
Quali sono i vantaggi dell'uso di un drone per la sicurezza?
I campi di applicazione dei troni per la sicurezza e la manutenzione sono numerosi: rimane tuttavia il dubbio se si tratti di un semplice esercizio tecnologico o se vi sia un reale vantaggio. La realtà è che i vantaggi esistono e sono numerosi.
Riduzione di costi e tempi di ispezione: un drone è, mediamente, più agile dei sistemi tradizionali e ha costi di esercizio più contenuti.
Flessibilità nelle ispezioni: dal momento che si tratta di strumenti equipaggiabili con diverse dotazioni, ciascun drone può essere usato per diversi tipi di ispezione: visiva, termica, ambientale e può essere adattato al controllo di macchinari e aree diversi.
Riduzione del rischio per gli operatori: la caratteristica vincente dei droni è senza dubbio la possibilità di essere operati da remoto, anche a lungo raggio. Questo riduce in modo considerevole i rischi per il personale, soprattutto quando si opera in altezza, in profondità o in condizioni ambientali difficili.
Come i droni per la sicurezza abilitano la manutenzione predittiva
Così sulla base dei dati rilevati sul campo e trasmessi dai droni di sicurezza, si possono adottare strategie di manutenzione predittiva supportate dall’intelligenza artificiale: quest’ultima, grazie alle tecniche di autoapprendimento con reti neurali stratificate (deep learning), può elaborare i dati raccolti dai droni, raggruppandoli e mettendoli in correlazione con altri dati, in modo da fornire informazioni preziose a chi è responsabile della manutenzione.
Queste informazioni sono preziose perché aiutano a prevedere la probabilità che accada un guasto o un inconveniente entro un certo periodo, segnalando la necessità di eseguire la manutenzione/pulizia di un singolo componente o di un gruppo di componenti.
L’obiettivo è mantenere in perfette condizioni impianti e infrastrutture, evitando che accadano guasti imprevisti, imputabili a difetti e usure che non sono stati rilevati con la dovuta tempestività.
