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CONVEGNO CIFI - FIRENZE
18 Marzo 2019
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
Ing. Andrea Vecchi | Ing. Nazzareno Lopez | RFI – Direzione Tecnica – Standard Infrastruttura
2
INDICE
2
Introduzione 01
Normativa di Riferimento 02
I Droni - Regolamentazione S.A.P.R. 03
Test Dimostrativo 04
Prima Sperimentazione 05
Seconda Sperimentazione 06
Conclusioni 07
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
3
In circa 17’000 km di rete ferroviaria gestita
da RFI sono presenti
circa 19’000 opere con
Luce > 3 m
L’INFRASTRUTTURA FERROVIARIA OPERE IN CIFRE
n° 1’575 Viadotti
n° 8’085
Ponti
n° 10’162 Sottovia
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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1800 1900 2000
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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• Frequenza e Modalità delle visite di controllo ai ponti, alle gallerie e alle altre opere d’arte dell’infrastruttura ferroviaria;
• Tenuta delle registrazioni sullo stato di conservazione delle principali opere d’arte;
• Criteri per la Disciplina delle Abilitazioni MI OC per eseguire le visite di controllo ai ponti, alle gallerie e alle altre opere d’arte dell’infrastruttura ferroviaria.
• Modalità per la verbalizzazione delle visite alle opere d’arte;
• Attività preliminari, strumentazioni e mezzi d’opera necessari per l’esecuzione delle visite e gestione della documentazione tecnica.
DTC PSE 44 1 0 (in vigore dal 06/06/2016)
DPR MO SE 03 1 0 (in vigore dal 01/01/2018)
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Quadro Normativo di Riferimento
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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• Annuale per quelle opere riscontrate nell’ultima precedente visita perfettamente integre per quanto può avere riflessi nei riguardi della sicurezza e della regolarità della circolazione dei treni;
• Almeno semestrale per quelle opere in cui sono state riscontrate anomalie o deficienze o che sono tenute in esercizio con particolari limitazioni e cautele.
• Triennale – PRINCIPALE viene effettuata la registrazione dei difetti mediante specifico sistema di Bridge Management System (DOMUS). La visita principale ricomprende e sostituisce la visita ordinaria prevista nel medesimo anno;
• Sessennale – GENERALE prevede la registrazione dei difetti mediante specifico sistema di Bridge Management System (DOMUS) e ricomprende e sostituisce la visita ordinaria e la visita principale previste nel medesimo anno e deve essere eseguita a “distanza di contatto” rispetto alla struttura oggetto di ispezione.
VISITE PERIODICHE ORDINARIE
Ciclo Visite PONTI, VIADOTTI E SOTTOVIA AD ARCO O AD IMPALCATO
Registrazione dei difetti con il sistema DOMUS
• A seguito di eventi eccezionali (alluvioni, terremoti, piene eccezionali, etc.);
• Specialistiche potranno essere disposte dai Dirigenti dell’UT o della SO Ingegneria, per l’effettuazione di specifici accertamenti sulle opere con caratteristiche strutturali o con ammaloramenti che richiedono un giudizio professionale di livello specialistico adeguato.
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Procedura DTC PSE 44 1 0 – Visite a Ponti, Viadotti, Sottovia ad Arco o Impalcato
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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Bridge Management System
OMOGENIZZAZIONE del GIUDIZIO
OTTIMIZZAZIONE della PIANIFICAZIONE
STORICIZZAZIONE e CONDIVISIONE dei
RISULTATI
Modello in DOMUS
ANAGRAFICA
Struttura Identificazione Difetti
Catalogo Difetti
REGISTRAZIONE DIFETTI RISULTATI
Sintesi dell’Ispettore
Sintesi del DOMUS
GIUDIZIO DELL’OPERA (SUPPORTO PER L’ISPETTORE)
Diagnostica Opera d’arte Manutenzione Unificata Standard -
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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Il raggiungimento della distanza di contatto, quando necessaria, richiede l’utilizzo di mezzi d’opera adatti a superare gli ostacoli, di origine naturale o antropica, presenti di solito al disotto delle opere.
PIATTAFORME SU GUIDE INSTALLATE SULL’OPERA
MEZZI SPECIALI BY-BRIDGE PIATTAFORME DI LAVORO ELEVABILI
In fase di acquisizione:
n. 9 Piattaforme di Lavoro Elevabili (PLE)
n. 7 Mezzi speciali BY-BRIDGE
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Modalità di Esecuzione delle Visite alle Opere d’Arte – MEZZI D’OPERA
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Attività standard per le ispezioni delle opere d’arte - ESIGENZE
Alcune opere d’arte, a causa della morfologia del territorio e/o delle loro caratteristiche geometriche risultano essere di difficile ispezione anche con l’ausilio di mezzi speciali (by bridge, piattaforme, etc.).
Difficoltà di ispezione di componenti incassati o di quelli difficilmente accessibili per loro stessa natura (apparecchi di appoggio, solette, ritegni etc.)
Ponti su gole inaccessibili dal basso Ponti con pile molto alte
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
RFI ha deciso di sperimentare l’uso dei droni
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Regolamentazione S.A.P.R. (DRONI)
Consentire uno sviluppo ordinato del mercato dei SAPR;
Fornire un contesto normativo per l’industria nazionale (costruttori, operatori, utilizzatori) per sviluppare le proprie attività;
Armonizzare la regolamentazione nazionale con gli indirizzi dell’UE (EASA);
Il Reg. (CE) n. 216/2008 (in fase di recast) stabilisce che sono di competenza nazionale gli Aeromobili a Pilotaggio Remoto con massa massima al decollo < 150 Kg e inoltre tutti quelli sperimentali; Il Codice della Navigazione considera “Aeromobili” i Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto; ENAC ha la responsabilità di definirli e di stabilire la pertinente regolamentazione.
ICAO: include i mezzi aerei a pilotaggio remoto fra gli aeromobili a cui si applica il contesto regolamentare aeronautico con le dovute similarità e differenze
Unione Europea: ha emanato una strategia di sviluppo normativo e operativo del settore. EASA: ha elaborato i concetti operativi per l’impiego degli APR e pubblicato una proposta di regolamentazione che ha terminato la fase di consultazione a livello comunitario.
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
PRINCIPI DELLA REGOLAMENTAZIONE ITALIANA
NORMATIVA NAZIONALE APR: CONTESTO NORMATIVO INTERNAZIONALE
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (SAPR) I mezzi aerei a pilotaggio remoto impiegati o destinati all’impiego in operazioni specializzate o sperimentali
Aeromodelli Mezzi aerei a pilotaggio remoto utilizzati per impiego ricreazionale e sportivo (aeromodellismo: disciplina
sportiva governata da AeCI)
Classificazione Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (SAPR)
Mezzi aerei di massa operativa al decollo MOD ≥ 25kg (non ancora utilizzati da RFI)
Mezzi aerei di massa operativa al decollo MOD < 25kg
Regolamento «MEZZI AEREI A PILOTAGGIO REMOTO» Edizione 2 - Emendamento 4 - 21 maggio 2018
Vl → Very light 300 g < MTOM < 4 kg L → light 4 kg < MTOM < 25 kg Apr → inoffensivi MTOM < 0.3 kg
Categorie per tipologia
Mc → Multirotore
Ap → Aeroplano
Regolamentazione S.A.P.R. – TIPOLOGIA di DRONI
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
1
2
2
Mc → Multirotore Ap → Aeroplano Hc → Elicottero As → Dirigibile
Categorie di peso
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AGL
Regolamento «MEZZI AEREI A PILOTAGGIO REMOTO» Edizione 2 - Emendamento 4 - 21 maggio 2018
OPERAZIONI NON CRITICHE condotte in VLOS fuori da aree congestionate,
assembramenti di persone, agglomerati urbani, infrastrutture sensibili.
Necessaria Dichiarazione dell’operatore all’ENAC
OPERAZIONI CRITICHE: condotte in VLOS in scenari che non rispettano quelli delle
operazioni non critiche (scenari dove potenzialmente esiste il rischio, in caso di malfunzionamenti, di causare
direttamente morte o lesioni gravi) e/o non rispettano gli Scenari standard previsti dalla Circolare NI-2017-007
del 17 maggio 2017. Necessaria Autorizzazione dell’ENAC
Max 500 m
Max
15
0 m
Il sorvolo di assembramenti di persone, per cortei, manifestazioni sportive o inerenti
forme di spettacolo o comunque di aree dove si verifichino concentrazioni inusuali di
persone è in ogni caso proibito.
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
Regolamentazione S.A.P.R. – TIPOLOGIA ATTIVITA’
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
CHE COSA SI INTENDE PER VLOS? ?
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Regolamentazione S.A.P.R. – PILOTI
Attestato di Pilota di APR: per la conduzione di APR di massa operativa al decollo minore di 25 kg in condizioni VLOS, rilasciato da un Centro di Addestramento APR approvato dall’ENAC.
Licenza di Pilota di APR: per la conduzione di APR in operazioni BVLOS, oppure di APR con massa al decollo maggiore o uguale a 25 kg, rilasciata dall’ENAC.
Validità: l’attestato e la Licenza di Pilota di APR sono validi cinque anni dal rilascio e sono rinnovabili.
Per APR < 25Kg: • Approvazione di centri di addestramento da parte dell’ENAC; • Introduzione della figura di esaminatori SAPR, rating emesso da ENAC; • Emissione di un “Attestato di Pilota remoto di APR” da parte del centro di addestramento; • Impiego dello specifico tipo di APR sotto la responsabilità del pilota/operatore; • Requisiti medici LAPL (Light Aircraft Pilot Licence)
I Centri di Addestramento APR sono approvati dall'ENAC e forniscono sia la formazione teorica che l'addestramento pratico. Devono essere dotati di: • idonea organizzazione e disporre di adeguate procedure, materiale didattico e mezzi per l'addestramento • uno o più Istruttori e almeno un Esaminatore, riconosciuto dall'ENAC, per la conduzione di prove pratiche finalizzate al
rilascio ed al rinnovo degli Attestati di Pilota di APR
Regolamentazione S.A.P.R. – FORMAZIONE PILOTI
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
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Avvio delle attività di sperimentazione
Sono stati effettuati 3 test importanti per lo sviluppo delle ispezioni mediante l’utilizzo di droni:
SECONDA SPERIMENTAZIONE (in corso)
COSTI
800’000,00 € n. 100 ponti ispezionati
DTP RC, RM, FI e TS
I
n. 550 campate
DIMOSTRAZIONE (concluso in 03/2014)
COSTI
- n. 2 ponti ispezionati
DTP Roma n. 8 campate
PRIMA SPERIMENTAZIONE (conclusa in 10/2016)
COSTI
89’544,40 € n. 8 ponti ispezionati
DTP Firenze n.36 campate
Per le sperimentazioni, è stata svolta una procedura di gara per l’affidamento delle attività. Le modalità della prova sono specificate in un apposito protocollo di sperimentazione redatto da RFI in accordo con la normativa di settore.
Il criterio di valutazione è stato basato sull’analisi → OFFERTA TECNICO - ECONOMICA Elementi valutati:
Servizi pregressi
Organizzazione e curricula
Servizi aggiuntivi
Tempi di volo
Tempi di post processing
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
II
III
Costi
15
Ponte ad arco in muratura
n. 5 campate a sesto ribassato
Ponte in C.A.P.
n. 4 campate semplicemente appoggiate
Il test è stato effettuato su due ponti sul fiume Tevere mediante l’utilizzo di diverse tipologie di droni invitando 7 diverse società operanti nel settore. I ponti ispezionati hanno le seguenti caratteristiche:
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Test dimostrativo
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Sono state ispezionate le 8 opere (36 campate) site nella Direzione Territoriale di Firenze di seguito riportate
Viadotto Bregine
Ponte ad impalcato travi e trasversi in C.A.P.
n. 6 campate H max pile 10 m
Linea: Roma – Firenze DD
Viadotto Riganzi
Ponte ad impalcato travi e trasversi in C.A.P.
n. 6 campate H max pile 22 m Linea: Roma – Firenze DD
Travata metalliche sul Sieve
Ponti e viadotti NON ricadenti nelle «no fly zone
(ad eccezione del buffer «ferrovie»);
Travate metallica Verde
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UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – TIPOLOGIA di OPERE (1/2)
Travata metallica reticolare a via inferiore
n. 1 campata H max spalle 5 m Linea: Pontassieve - B. San Lorenzo
Travata metallica reticolare a via superiore
Luce 74 m
H max pile 8 m
Linea: Pontassieve – B. San Lorenzo
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – TIPOLOGIA di OPERE (2/2)
Ponte ad arco Burrone Guinadi
Ponte ad arco in muratura
n. 3 campate (10 m cad.) H max pile 14 m
Linea: Parma – Vezzano
Ponte ad arco Fosso Castagno
Ponte ad arco in muratura
n. 3 campate (8 m cad.) H max pile 4 m
Linea: Pontassieve - Faenza
Ponte ad arco sul Verde
Ponte ad arco in muratura
n. 8 campate (20 m cad.) H max pile 25 m
Linea: Parma - Vezzano
Ponte ad arco sul Edron
Ponte ad arco in muratura
n. 6 campate (25 m cad.) H max pile 25 m
Linea: Lucca – Aulla
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Struttura in fibra di carbonio a completa protezione di eliche e motori
Sistema di misurazione distanza da ostacoli
Piattaforma stabilizzata di supporto del payload (gimbal) a montaggio sia inferiore che superiore
Trasmissione video digitale a terra in tempo reale
Strumentazione di bordo: fotocamera digitale (42 Mpi), telecamera e termocamera radiometrica.
FASE
Verificare gli accessi, la presenza di ostacoli (stato della vegetazione), strade percorse da automezzi, pali,
fili elettrici, zone di atterraggio e di decollo dell’APR .
FASE
Check list per le attività di campo da svolgere e in particolare il numero di voli necessari per la
completa ispezione dell’opera.
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di CAMPO (1/3)
CARATTERISTICHE TECNICHE APR
ATTIVITÀ PREPARATORIE E DI MESSA A PUNTO DELL’ISPEZIONE
1 2
19
VOLI LATERALI
Per acquisire i dati relativi ai due prospetti dell’opera e agli elementi verticali (pile e spalle).
VOLI AL DI SOTTO DELL’IMPALCATO
Per acquisire i dati relativi agli intradossi degli impalcati e delle volte.
Voli senza superare la quota del parapetto dell’opera. La strumentazione è montata nella parte inferiore dell’APR.
→ ESIGENZE
La strumentazione è montata nella parte superiore dell’APR.
VOLI NADIRALI
Svolti al di sopra della sede ferroviaria ad una quota di 10/20 metri per caratterizzare la sovrastruttura ferroviaria
Le attività sono state svolte in regime di interruzione del traffico ferroviario.
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di CAMPO (2/3)
1
2 → ESIGENZE
3 → ESIGENZE
20
Tempi medi di esecuzione rilevati: squadre composte da 3 persone
PREPARAZIONE: 10-15 MINUTI A CAMPATA
(SETTAGGIO STRUMENTI E DECOLLO).
TEMPO MEDIO DI VOLO: IN CONDIZIONI METEO FAVOREVOLI CIRCA 30 MINUTI A CAMPATA (PER LE CAMPATE METALLICHE 60 MINUTI IN DIPENDENZA DAL GRADO DI DETTAGLIO DEI PARTICOLARI).
RIENTRO: 5 MINUTI.
Le ore ottimali per effettuare le attività sono le prime ore del mattino e quelle del tardo pomeriggio, quando spesso si riscontra l’assenza di vento e anche le condizioni di luminosità sono ottimali.
La presenza di forte vento può costringere ad annullare la programmazione del lavoro
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di CAMPO (3/3)
INFLUENZA SULL’ATTIVITÀ DELLE CONDIZIONI ATMOSFERICHE
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Sono state effettuate e valutate le seguenti attività di post-processing:
Rilievo geometrico-strutturale effettuato;
Materiale fotografico per l’ispezione;
Applicabilità del DOMUS e del codice giudizio;
Servizio aggiuntivo controllo vegetazione e termografia sotto sforzo;
Modellazione strutturale della travata metallica sul fiume Sieve.
E’ stata inoltre effettuata una valutazione dei costi
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
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UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (1/10)
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MODELLO 3D FOTOGRAFICO E MISURABILE
PONTE ad ARCO FOSSO CASTAGNO Linea: Pontassieve - Faenza
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (2/10)
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PONTE ad ARCO EDRON Linea: Lucca - Aulla
MODELLO 3D DETTAGLIO
ORTOFOTO
Il MODELLO 3D globale fornisce informazioni dettagliate sulla morfologia del suolo e sul contesto in cui è inserito il ponte. Le ORTOFOTO della linea ferroviaria sono state create grazie ai voli nadirali. Queste hanno un'alta risoluzione e precisione e forniscono informazioni sulla possibile presenza di difetti sulla linea ferroviaria. Le ortofoto sono misurabili e forniscono informazioni sulla distanza dei camminamenti di sicurezza e sulla presenza e dimensione dei rifugi.
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (3/10)
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PONTE ad ARCO FOSSO CASTAGNO Linea: Pontassieve - Faenza
SEZIONE DI PILE E SPALLE (SCALA 1:50) VISTA PLANIMETRICA (SCALA 1:50)
PROSPETTI (SCALA 1:50)
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (4/10)
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MODELLO 3D
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (5/10)
TRAVATA METALLICA sul FIUME SIEVE Linea: Pontassieve - B. San Lorenzo
PLANIMETRIA AutoCAD
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Sono stati prodotti per tutti i ponti gli elaborati grafici necessari alla caratterizzazione geometrica degli elementi strutturali componenti l’opera d’arte (pile, spalle, impalcati, appoggi, etc).
Opera Completezza elaborati Chiarezza elaborati Qualità elaborati Modello 3d MEDIA
Arco Burrone guinadi 5 4 5 4 4.5
Arco Edron 5 4 5 3 4.25
Arco Verde 5 4 5 3 4.25
Arco Fosso Castagno 5 4 5 4 4.5
Metallico Sieve 5 4 5 3 4.25
Metallico Verde 5 4 5 3 4.25
Viadotto Bregine 5 4 5 2 4
Viadotto Riganzi 5 4 4 3 4
Criteri di assegnazione del punteggio:
1 = scarso;
2 = insufficiente;
3 = sufficiente;
4 = buono;
5 = eccellente.
ASPETTI POSITIVI
Caratterizzazione tutti gli elementi strutturali dell’opera.
Ottenimento di informazioni utili alla definizione di modelli di calcolo.
Definizione della morfologia del terreno.
ASPETTI NEGATIVI
Limiti nella definizione e nella caratterizzazione degli appoggi dei ponti ad impalcato in c.a/c.a.p
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (6/10)
RILIEVO GEOMETRICO STRUTTURALE - VALUTAZIONE
27
SCOMPOSIZIONE DELL’OPERA:
1. IMPALCATO
2. PILE E SPALLE
3. COMPONENTI STRUTTURALI
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (7/10)
REPORT FOTOGRAFICO COMPLETO DELL’ISPEZIONE EFFETTUATA
KEY PLAN GENERALE
VALUTAZIONE del REPORT FOTOGRAFICO
28
Opera Percentuale di opera
ispezionata
Arco Burrone Guinadi 90.5 %
Arco Edron 83.1 %
Arco Verde 90.2 %
Arco Fosso Castagno 87.7 %
Metallico Sieve 89.3 %
Metallico Verde 96.8 %
Viadotto Bregine 80.8 %
Viadotto Riganzi 96.0 %
Per tutte le opere è stata raggiunta una percentuale di ispezione molto elevata la quale permette di applicare efficacemente la catalogazione dei difetti nel Domus.
Tutto il materiale prodotto è stato catalogato all’interno di un k-plan in formato excel il quale ricalca la schematizzazione in quadranti dell’opera d’arte secondo l’anagrafica del sistema di catalogazione dei difetti del Domus.
Criteri di assegnazione del punteggio:
1 = scarso; 2 = insufficiente; 3 = sufficiente; 4 = buono; 5 = eccellente.
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (8/10)
VALUTAZIONE della PERCENTUALE di OPERA ISPEZIONATA
VALUTAZIONE del MATERIALE FOTOGRAFICO PRODOTTO
29
Il materiale fotografico prodotto presenta comunque alcune delle seguenti criticità:
PONTE METALLICO SIEVE Appoggio inizio SX
ARCO GUINADI Arco SX
ARCO TORRENTE VERDE Volta Campata 1
Mancano delle foto di dettaglio degli apparecchi d’appoggio.
Alcune foto inquadrano il quadrante con un’angolazione troppo elevata
Alcune foto sono scattate da lontano
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (9/10)
30
Il software AIinspetion permette, tramite dei marker puntuali o superficiali, la visualizzazione del punto o dell’area interessata dal difetto.
Inoltre fornisce le seguenti informazioni: 1. percentuale di opera ispezionata; 2. graduatoria dei difetti più assegnati all’opera durante la visita; 3. indicazioni di massima (mediante dei colori) dei difetti del componente
(arco, volta, pile, ecc.); 4. modello 3d misurabile dell’opera.
Marker per l’indicazione della zona interessata dal difetto.
Indicazione dei difetti individuati su una campata.
Time line delle ispezioni sull’opera. Modello 3d misurabile caricato all’interno del programma.
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Prima Sperimentazione – ATTIVITA’ di POST-PROCESSING (10/10)
SERVIZI AGGIUNTIVI
31
31
Immagini da drone ala fissa su un’area di 75 ettari
Ortofoto importata in ambiente GIS (misurabile) della fascia di rispetto vegetativa
Area occupata dalla vegetazione infestante su una tratta di 340 m
Distanza di buffer Viadotto Bregine Viadotto Riganzi 1
4.25 m 0 m2 0 m2
4.25 + 2 m 1.1 m2 21.5 m2
4.25 + 5 m 265.2 m2 71 m2
Aree vegetazione infestante
PASSAGGIO DEL TRENO INCREMENTO DELLE
SOLLECITAZIONI ΔT POSITIVO
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
SERVIZIO AGGIUNTIVO: CONTROLLO VEGETAZIONE
SERVIZIO AGGIUNTIVO: TERMOGRAFIA SOTTO SFORZO
32
32
RILIEVO GEOMETRICO DELLLA TRAVATA MODELLO FEM (MIDAS GEN)
ANALISI DINAMICA MODALE SU FEM
FREQUENZE SIMILI
DIFFERENZA MASSIMA DEL 3,67%
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
MODELLAZIONE STRUTTURALE DELLA TRAVATA METALLICA SUL FIUME SIEVE
1 2
3 IDENTIFICAZIONE DINAMICA STRUMENTALE 4
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Le attività sono state avviate a partire da gennaio 2019.
Rispetto alla prima sperimentazione, il bacino di ispezione è stato allargato alle DTP di Roma, Firenze, Reggio Calabria e Trieste.
RFI si riserva comunque la possibilità di effettuare visite su tutto il territorio nazionale.
utilizzo della tecnologia nella realizzazione delle viste che non richiedono la distanza di contatto (ordinarie e principale).
se tale tecnologia fornisce un valido supporto per l’ispettore ispettore/ingegnere incaricato della realizzazione della visita generale;
Allegato ai documenti di gara, è stato aggiornato il Capitolato per l’esecuzione delle Attività all’interno del quale sono presenti le specifiche relative alle:
Modalità di organizzazione delle attività (sopralluoghi, pulizia dalla vegetazione,etc)
Modalità di ispezione (tipo e numero di voli minimo, composizione delle squadre, acquisizione del materiale fotografico, ecc.)
Materiale da produrre durante la fase di post-processing
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
Ing. Andrea Vecchi Ing. Nazzareno Lopez
Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
Seconda Sperimentazione – TIPOLOGIA di OPERE
L’obiettivo della seconda sperimentazione è valutare:
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Luce = 1.10 km
Hmax pile = 60 m
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
Seconda Sperimentazione – TIPOLOGIA di OPERE
VIADOTTO ANGITOLA DTP Reggio Calabria
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Ogni squadra è composta da:
Pilota;
Co-pilota;
Osservatore;
Ispettore incaricato della visita.
L’ispettore può vedere in real time tutto ciò che viene ripreso dalle ottiche del drone
Durante le attività, è necessario:
Calibrazione della bussola e del GPS del drone
Controllo delle autonomie delle batterie
Attivazione della chiusura stradale (ove necessario)
PRIMA DELL’ATTIVITÀ DI VOLO
Regolare i settaggi della fotocamera (copilota)
Comunicazione e gestione tra le squadre
DURANTE DELL’ATTIVITÀ DI VOLO
Controllo della posizione del drone da parte dell’osservatore
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
Seconda Sperimentazione – TIPOLOGIA di OPERE
VIADOTTO ANGITOLA - Attività di Campo
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MODELLO 3D COMPLETO - MISURABILE
MODELLO 3D COMPLETO – MISURABILE - CAMPATA 11
E’ possibile valutare tutte le caratteristiche geometriche dell’impalcato e della pila.
VISTA DAL BASSO DELL’IMPALCATO FACCIA LATERALE PILA
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Seconda Sperimentazione – POST-PROCESSING (1/5)
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KEY- PLAN NAVIGABILE (collegamenti ipertestuali)
Il materiale fotografico prodotto risulta catalogato e navigabile mediante collegamenti ipertestuali secondo l’anagrafica del nostro sistema BMS
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
Seconda Sperimentazione – POST-PROCESSING (2/5)
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UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
Seconda Sperimentazione – POST-PROCESSING (3/5)
KEY- PLAN NAVIGABILE (collegamenti ipertestuali)
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Sono stati consegnati, per ogni campata, un report difetti il quale prevede la visualizzazione immediata della tipologia, del numero dei difetti e dell’ubicazione nei singoli sotto-quadranti, attraverso la visualizzazione della foto estratta dal modello 3D corrispondente al
componente preso in esame.
I difetti sono riconosciuti mediante algoritmi di riconoscimento automatico (machine learning).
VISTA DAL BASSO DELL’IMPALCATO VISTA FRONTALE E LATERALE DELLA PILA
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
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Seconda Sperimentazione – POST-PROCESSING (4/5)
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SCHEDE DEI DIFETTI
All’interno del key- plan sono state definite per ogni componente:
schede relative del difetto.
catalogazione delle foto di ogni difetto.
CATALOGAZIONE DIFETTI DELLA PILA
SCHEDA DIFETTI DELLA PILA 11 SCHEDA DIFETTI IMPALCATO 6 – TRAVE 4
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Seconda Sperimentazione – POST-PROCESSING (5/5)
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>> 500 m
Sono stati attivati dei tavoli tecnici con Enac e Enav per lo sviluppo di esercizi in condizioni di BVLOS
Le operazioni in modalità BVLOS sono quelle condotte ad una distanza che non consente al pilota di rimanere in contatto visivo diretto e costante con il mezzo aereo, che non consente di gestire il volo, di mantenere le separazioni ed evitare collisioni. Queste operazioni richiedono metodologie tradizionali come “See & Avoid” o con le nuove tecnologie metodi di “Detect & Avoid.
Valutazione dei fattori umani
Stima della safety e della security dell’attività
Attività di controllo della vegetazione
Supporto nei controlli lungo linea (binari, TE, ecc)
Supporto durante eventi eccezionali
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA Seconda Sperimentazione – ATTIVITA’ BVLOS
Cos’è il BVLOS (Beyond Visual Line of Sight)?
Quali sono gli obiettivi di questa sperimentazione ?
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
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APPROCCIO ALLA SPERIMENTAZIONE
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
Seconda Sperimentazione – ATTIVITA’ BVLOS
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CONLUSIONI
Riduzione dei tempi di ispezione nelle visite generali e nelle visite principali.
Notevole ausilio allo Specialista Opere d’Arte nell’esecuzione della visita e nella redazione del report.
Restituzione del rilievo geometrico in tempi ridotti.
SVILUPPI FUTURI
Individuazione, catalogazione e quantificazione della vegetazione infestante presente lungo la linea ferroviaria (limite del volo a vista). Questa tecnologia migliorerà le operazioni di controllo del taglio della vegetazione.
Possibile utilizzo dei droni in altri ambienti ferroviari (attività di controllo, etc).
Considerando come questa tecnologia fornisca dei notevoli vantaggi in termini di costi/benefici, si potrebbe considerare l’utilizzo dei I droni come valido supporto nelle ispezioni dei ponti
Standardizzazione delle attività in BVLOS per migliorare I controlli lungolinea (binario,TE,etc) e nella gestione delle emergenze (terremoti, inondazioni)
UTILIZZO DEI DRONI NELL’ISPEZIONE DELLA INFRASTRUTTURA FERROVIARIA
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Utilizzo dei droni nell’ispezione della Infrastruttura Ferroviaria
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Ing. Andrea Vecchi | Ing. Nazzareno Lopez | RFI – Direzione Tecnica – S.O. Ponti e Strutture