Roma: il drone di areti ascolta gli ultrasuoni per prevenire i guasti alle linee elettriche

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Quando gli elementi d’impianto di una rete elettrica invecchiano, per un fenomeno fisico emettono ultrasuoni. Rilevandoli con un drone, si può intervenire prima che il “rumore” diventi un disservizio. Un nuovo e interessante uso dei droni condotto da areti, il gestore della rete elettrica della capitale

11 terawattora/anno di energia elettrica, oltre 1,6 milioni di punti di consegna, quasi 30.000 km di rete elettrica (di cui circa 700 km di linee aeree tra Alta e Media Tensione): questa in sintesi è l’infrastruttura di areti, il secondo distributore italiano di energia elettrica, attivo su Roma.   Per contribuire a manutenere tale infrastruttura, che alimenta quotidianamente 2,7 milioni di abitanti, areti sta sperimentando un sensore molto particolare installato a bordo di un drone: un “orecchio ultrasonico” che rileva quando l’isolatore di un conduttore elettrico necessita di manutenzione.

«Il progetto è nato circa quatto anni fa» ci rivela Giuseppe Gori, referente dell’attività «e ci ha permesso, diventando operatori riconosciuti ENAC, di poter gestire in completa autonomia le operazioni specializzate critiche nell’ambito dei nostri impianti».

Giuseppe Gori di Areti

Come funziona l’orecchio ultrasonico volante?
«Inizialmente ci limitavamo ad utilizzare i droni solo per eseguire video ispezioni. Visti i risultati sicuramente positivi della fase iniziale, abbiamo proseguito anche con le ispezioni mirate video-termografiche. Successivamente abbiamo immaginato che dotare un drone di uno strumento per il rilevamento delle scariche parziali potesse fornire un valore aggiunto. Le scariche parziali sono micro-scariche elettriche locali in grado di superare parzialmente l’isolamento dei conduttori o dei punti di fissaggio dei cavi. Quando un impianto sta per guastarsi possiamo accorgercene ascoltando gli ultrasuoni che vengono emessi, intervenendo prima che si generi un disservizio, dal momento che a presenza degli ultrasuoni è un indice di degradamento dell’elemento di impianto. Insieme all’azienda partner Dataspazi abbiamo messo a punto un sistema in grado di rilevare e trasmettere a distanza gli ultrasuoni generati dalle “scariche parziali”».

Scariche parziali su un isolatore di un traliccio

Una tecnologia inventata da voi?
«In realtà ci siamo posti il problema di come trasmettere le scariche parziali a distanza, in forma analogica, impiegando un drone capace di “ascoltare” tali scariche e inviarle alla nostra centrale operativa.
Per rispondere alla sua domanda, abbiamo brevettato il sistema di trasmissione del segnale ultrasonico. Sul mercato sono già disponibili strumenti per il rilievo e l’analisi delle scariche parziali ma sono strumenti che, per trasferire il segnale dal microfono allo strumento di analisi, trasmettono il segnale esclusivamente via cavo, pertanto non adatti a volare con un drone. Originariamente queste ispezioni venivano eseguite manualmente da un operatore al suolo. Il monitoraggio avveniva mediante l’impiego di un sensore a mano (parabola), seguendo a piedi il percorso delle linee elettriche aeree. Il drone ci ha permesso di ottimizzare i tempi rendendo le ispezioni (visive, termiche e ultrasoniche) più agevoli».

Alessando Molon di Dataspazi

«La rilevazione delle scariche parziali ci permette non solo di sapere se un isolatore si sta degradando, ma anche di stimare quanto tempo “reggerà” prima di creare un disservizio» interviene Alessandro Molon di Dataspazi, azienda partner di areti per le applicazioni da drone. «Quello che abbiamo “inventato” e brevettato, è la possibilità di trasmettere a distanza gli ultrasuoni catturati dal drone.I segnali vengono riprodotti a terra così come vengono rilevati. Ciò consente di continuare ad adoperare le strumentazioni usate in passato, senza bisogno di acquistarne di nuove, con il vantaggio di poter analizzare ultrasuoni catturati a chilometri di distanza con le medesima strumentazione».

I droni fanno piuttosto fracasso, il rumore delle eliche non disturba la cattura dell’ultrasuono?

Molon annuisce. «Questo è parte del segreto che c’è dietro la soluzione. Sia la parabola per “ascoltare” gli ultrasuoni sia il sistemadi elaborazione filtrano il rumore di fondo dalla parte del suono che ci interessa.
Gli ultrasuoni hanno una frequenza molto alta, oltre i 40 kHz, così, con l’elettronica, riusciamo abbastanza facilmente a isolarli dal rumore inutile.  Gli ultrasuoni delle scariche parziali appaiono nello spettro come dei picchi ben 
riconoscibili dal rumore di fondo. Sekat, trentennale azienda di Latina, si sta occupando dell’elettronica del circuito di modulazione dell’ultrasuono».

Si tratta solo di sperimentazione o di utilizzo nella pratica?
«In questa fase stiamo sperimentando il prodotto, l’abbiamo ingegnerizzato e ora si tratta di certificarlo»

Un tecnico rileva gli ultrasuoni delle scariche parziali con i sistemi tradizionali, senza drone

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