Monitorare in tempo reale le strutture degli edifici quando c’è un’emergenza, grazie a sensori, droni e satelliti
Un sistema evoluto sviluppato dai ricercatori europei consente il monitoraggio in tempo reale degli edifici a seguito di disastri naturali o attentati. Impiega sensori, droni, satelliti e software di simulazione 3D.
La tecnologia e i droni possono aiutare in maniera determinante il monitoraggio strutturale degli edifici nelle emergenze. Sensori e soluzioni hi-tech esistono già, ma sono sottoutilizzati, per questo la Commissione Europea ha finanziato il progetto Reconass condotto da Grecia, Italia, Germania e Svezia, che ha messo a punto un prototipo integrato e avanzato.
La necessità a cui il progetto doveva fare fronte era monitorare velocemente e con precisione edifici e strutture artificiali per certificarne la sicurezza. È un passaggio necessario a seguito di incendi, attacchi terroristici e disastri naturali, come inondazioni e terremoti. In genere, in casi come quelli indicati gli edifici devono rimanere chiusi mentre gli ingegneri strutturali eseguono le verifiche approfondite alla ricerca di danni sia evidenti sia nascosti. L’operazione può richiedere meno tempo ed essere svolta con maggiore efficienza se scende in campo la tecnologia.
Durante i quattro anni in cui il progetto Reconass è stato attivo (dal 2013 al 2017) ha combinato le tecnologie Structural Health Monitoring esistenti (sensori, sistemi di acquisizione dati, tecnologie wireless e altri) con strumenti di gestione delle catastrofi. Il risultato è un sistema informatico completo, capace di valutare lo stato degli edifici sia durante le operazioni di routine sia dopo eventi straordinari.
In particolare, Reconass comprende un sistema di posizionamento locale compatto e ad alta efficienza energetica che coopera con sensori posizionati nei punti nevralgici degli edifici, e un modulo di comunicazione sicuro e affidabile che raccoglie tutti i dati in una posizione centralizzata. Importante è poi una struttura di telerilevamento che raccoglie le informazioni collezionate da droni aerei e satelliti, che scansionano l’esterno dell’edificio. Il software incrocia i dati del telerilevamento e dei sensori e compone una visualizzazione 3D dell’edificio con il suo stato strutturale.
Questo insieme di tecnologie è stato testato con esplosioni volte a replicare uno scenario reale. I ricercatori hanno posizionato 400 kg di TNT all’interno e 16 kg all’esterno di un edificio di tre piani in cemento armato dotato di sensori. Reconass ha fornito informazioni dettagliate sui movimenti e lo stress della struttura dell’edificio e rilevato la presenza, la posizione, la gravità e le conseguenze del danno. Droni e satelliti hanno raccolto, oltre ai dati sullo stato esterno dell’edificio, anche quelli relativi alla temperatura. Il software ha mostrato un modello 3D che permetteva di avere una visualizzazione animata e precisa dei danni.
Quando Reconass monitora un edificio, “le squadre di pronto intervento ricevono tempestivamente le informazioni critiche, e potranno gestire meglio le conseguenze della calamità […] poiché il sistema può anche fungere da software di simulazione” spiega il coordinatore del progetto Angelos Amditis dell’Institute of Communication & Computer Systems di Atene.
I ricercatori auspicano che il loro prototipo contribuisca a migliorare e diffondere la gestione intelligente della salute strutturale degli edifici di tutta Europa, e che aiuti in ultima analisi a rafforzare gli interventi a seguito delle catastrofi naturali o di quelle provocate dall’uomo.