Monitoraggio ambientale del territorio e digitalizzazione: Genova fa scuola

La digitalizzazione viene in aiuto di Genova che punta su strumentazioni all’avanguardia per il monitoraggio ambientale. Anche questo significa ragionare da smart city. Consapevole della propria fragilità idrogeologica, la città sta puntando sull’innovazione tecnologica per gestire al meglio il proprio territorio. Il capoluogo ligure e la stessa regione scontano un alto rischio idrogeologico. La città è tra quelle col più elevato numero di Beni culturali a rischio alluvioni. A livello provinciale, ha il numero più alto di edifici a rischio frane in Italia, un “primato” condiviso con quella di Salerno.

La Liguria è tra le nove regioni che hanno il 100% di Comuni interessati da aree a pericolosità da frana elevata e molto elevata. Non solo: insieme a Emilia-Romagna, Toscana, Veneto e Lombardia, presenta il numero più elevato di famiglie a rischio alluvioni nello scenario di pericolosità idraulica media (Dati Ispra).

Ma già oggi sono diverse le iniziative e i progetti attivi nella città ligure, specie per il monitoraggio ambientale del territorio. Alcuni di questi sono stati illustrati in occasione di Genova Smart Week.

Monitoraggio ambientale e smart city: Genova ospita il supercomputer

Genova si è messa in luce per le politiche in ambito smart city, ovvero la città intelligente che sa ricavare dai dati informazioni utili a mettere in atto interventi utili per il bene dei cittadini. Tra le prime in Italia a sperimentare droni e 5G, in fatto di gestione dei dati, oggi assume una rinnovata importanza in quanto ospita il nuovo supercomputer davinci-1, di Leonardo, installato nella Torre Fiumara della città genovese, da subito inserito tra i primi 100 supercomputer al mondo, secondo la classifica TOP 500.

Il responsabile dell’innovazione tecnologica della società, Roberto Cingolani (ex direttore scientifico dell’IIT – Istituto Italiano di Tecnologia), in occasione di un convegno del Genova Smart Week ha illustrato quale sarà la ricaduta positiva per il capoluogo ligure: «avere un’infrastruttura di questa portata in una città significa aprire svariate prospettive anche in termini di disponibilità di calcolo che di capacità di storage a disposizione per il territorio». E ha ipotizzato che saranno diverse le iniziative necessitanti di grande potenza di calcolo e capacità di storage che potranno contare su questo sistema esistente sul territorio.

Monitoraggio ambientale delle infrastrutture: droni e AI per le ferrovie

Droni e Intelligenza artificiale possono essere di aiuto per il monitoraggio ambientale e delle infrastrutture come le linee ferroviarie. Sono opportunità importanti per effettuare diagnosi precoce e manutenzione preventiva, specie considerando la fragilità idrogeologica del territorio. In questo senso si è sviluppato il progetto FerrovIAdrone, che vede coinvolti il dipartimento CNR-INM, alcune aziende e la AMT Genova, società di trasporto pubblico comunale. I droni possono essere impiegati anche per fare una valutazione delle infrastrutture critiche in allerta o durante interventi programmati, per ispezionare aree difficili da raggiungere (per esempio ponti o viadotti), per monitorare lavori in corso e per valutare la corrosione o fratture lungo i binari.

Il progetto, fa sapere il Competence Center Start 4.0 si propone di impiegare l’AI a bordo del drone, per svolgere operazioni di monitoraggio ambientale e di valutazione dei rischi relativi alle infrastrutture ferroviarie e al territorio circostante. Lo stesso ente spiega che:

“La piattaforma hardware avrà una capacità computazionale in diretta e sarà capace, grazie allo sviluppo di algoritmi ad hoc, di scegliere la migliore traiettoria di volo, identificare ostacoli o segnalare criticità, controllare la metrologia dei binari e le eventuali anomalie, mandando in tempo reale un feedback video ed informativo alla stazione di terra”.

Il progetto nasce per monitorare infrastrutture ferroviarie e per i controlli post allerte meteo, oggi svolti con treni speciali, coinvolgendo quindi persone, con i rischi annessi. Le prime sperimentazioni interessano la ferrovia Genova-Casella, grazie al supporto operativo garantito dalla società di trasporto pubblico.

Monitoraggio ambientale per prevenire il rischio idrogeologico

Sempre nella città ligure è attiva la startup Artys, spin off dell’Università degli Studi cittadina, che ha sviluppato Smart Rainfall System, che ha anch’esso caratteristiche d’avanguardia per la prevenzione da rischio piogge. Esso, infatti, mette in atto un sistema di nowcasting del rischio idrogeologico. In pratica, quando piove, il segnale televisivo satellitare diventa più debole. Così la rete di sensori del progetto estrae informazioni in real time sullo stato di pioggia dal segnale ricevuto dalle antenne paraboliche. “Il sistema centrale analizza le informazioni ricevute dai nostri sensori e restituisce mappe pluviometriche e di rischio idrogeologico in alta risoluzione”, ha spiegato il CTO Matteo Colli. I dati raccolti dalle stazioni gli permettono di creare in tempo reale mappe pluviometriche e di rischio interattive e ad alta risoluzione di tutta l’area monitorata.

Monitoraggio del territorio: il software per supportare la Protezione Civile…

Il progetto ha visto il coinvolgimento attivo dei Comuni della Val Polcevera ed è e sarà di grande aiuto per la Protezione Civile. Quest’ultima può contare, tra l’altro, su un software per la gestione della propria sala operativa, sviluppato da Gter, altro spin off dell’Università di Genova assieme allo stesso Comune. Nato nel 2018, il progetto ha l’obiettivo di fornire un supporto decisionale e una banca dati condivisa. Il “cuore” tecnologico è la piattaforma in cui avviene lo scambio di tutte le informazioni, geolocalizzando i dati in modo da evitare doppioni e fornendo dati di sensoristica. Il sistema è open source ed è pronto per il riuso.

Sensori e robot per monitorare il Ponte San Giorgio

C’è poi un altro aspetto per cui l’innovazione tecnologica diventa cruciale: il monitoraggio dei ponti. Tutti si ricordano quanto è avvenuto con il Ponte Morandi. L’immane tragedia è stata anche un’occasione per rinascere. Da qui è nato il Ponte San Giorgio, un gioiello architetturale e tecnologico. Vi sono diversi aspetti di assoluta eccellenza nel progetto: uno di questi è il sistema di monitoraggio strutturale integrato, sviluppato da Cetena, il centro R&D di Fincantieri. Come ha raccontato il responsabile della business unit monitoring system, Giovanni Cusano, tale sistema è costituito da sensori che monitorano tutti gli impianti del ponte: da quello di umidificazione all’illuminazione, dalla gestione energetica al comando dei due robot dedicati a ispezione e pulizia sviluppati dall’IIT. Messo a punto da Cetena “è costituito da sensori che monitorano tanto le pile (inclinazioni e vibrazioni) quanto l’impalcato. Sono stati installati anche accelerometri ed estensimetri locali, basati su tecnologia a fibra ottica,  oltre a sensori di spostamento (basati su tecnologia radar) posti tra impalcato metallico e le pile che lo sostengono, per verificare in tempo reale che la struttura sia in linea col comportamento atteso dal progetto”. Vengono anche monitorati i carichi passanti sul ponte tramite sistema di pesatura dinamica che consente di misurare con precisione il peso di ciascun veicolo transitante sul ponte e la loro velocità. Tutta questa sensoristica “consente di fare analisi di alta complessità, verificando che il comportamento strutturale statico e dinamico del ponte sia conforme al comportamento di progetto nelle specifiche condizioni operative in cui si trova significa anche effettuare a proposito una  operational modal analysis totalmente automatica e automatizzata che consente di ricostruire le condizioni operative e di monitorare nel tempo come sta andando verificando la sua piena funzionalità”.

Il ponte conta anche su un sistema di ispezione e manutenzione robotico, unico al mondo, “firmato” dall’IIT e illustrato dall’ Head of Industrial Robotics, Ferdinando Cannella. Esso è dotato di sensori mobili che si muovono lungo tutta la struttura del ponte e restituiscono oltre 30mila immagini. Il secondo robot svolge invece lavori di pulizia e di manutenzione delle barriere e dei pannelli fotovoltaici integrati, mantenendoli in efficienza ottimale. Tale sistema coniuga innovazione, funzionalità e sicurezza: installato sul bordo esterno del ponte, permette infatti di evitare di chiudere una corsia per le ispezioni e di esporre il personale di manutenzione a un minore rischio.