Droni per le ispezioni industriali

I droni rappresentano una piattaforma innovativa per l’ispezione rapida di grandi impianti fotovoltaici o di installazioni difficilmente accessibili. Equipaggiati con camere RGB e termocamere radiometriche, consentono di acquisire immagini di migliaia di moduli in tempi molto inferiori rispetto alle ispezioni manuali. L’attività di ricerca del Prof. Silvano Vergura considera il drone come parte di un sistema integrato che comprende sensore, missione di volo, condizioni ambientali, elaborazione delle immagini, piattaforma cloud e supporto alle attività di O&M.

L’impiego di un drone aumenta la velocità di acquisizione, ma rende più complessa la misura termografica. Distanza, quota, angolo di vista, velocità, vibrazioni e risoluzione influenzano la qualità dell’immagine e la temperatura rilevata. Angoli obliqui possono modificare l’emissività apparente e generare riflessioni, mentre una risoluzione insufficiente può nascondere piccoli hot spot. Anche la trasmittanza atmosferica e la banda spettrale della camera — MWIR o LWIR — condizionano il risultato. A queste difficoltà si aggiungono vincoli normativi, autorizzazioni, aree interdette e la necessità di associare ogni anomalia al modulo corretto.

Le soluzioni proposte comprendono piattaforme automatiche per acquisire, trasferire ed elaborare video infrarossi radiometrici. Algoritmi di visione artificiale riconoscono i moduli ripresi, li collegano alla topologia dell’impianto e valutano il loro comportamento termico rispetto alle condizioni esterne. Sono state inoltre definite procedure per scegliere quota, distanza, velocità, inclinazione e risoluzione della termocamera. La pianificazione integra fattibilità aeronautica e qualità metrologica, distinguendo tra ispezioni semplificate di screening e ispezioni dettagliate. Particolare attenzione è dedicata alla correzione dell’angolo di vista, alla trasmittanza atmosferica e alla scelta della banda infrarossa.

I futuri sistemi UAV potranno verificare in tempo reale la qualità radiometrica e modificare autonomamente traiettoria, quota o velocità quando i dati non soddisfano i requisiti. L’integrazione con gemelli digitali e modelli tridimensionali renderà ripetibili le missioni e permetterà di confrontare nel tempo lo stesso modulo. Sensori RGB, IR, multi-spettrali, iper-spettrali e dati elettrici saranno utilizzati congiuntamente per attivare ispezioni mirate. L’obiettivo è un sistema human-in-the-loop nel quale il drone acquisisce e controlla i dati, il software localizza e prioritizza le anomalie e il professionista conferma la diagnosi e decide l’intervento.