Trasformare la sicurezza nelle costruzioni con le reti fotoniche / Transforming construction safety with photonics networks
Trasformare la sicurezza nelle costruzioni con le reti fotoniche / Transforming construction safety with photonics networks
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Le reti basate sulla fotonica aumentano la sicurezza, l'efficienza ed il monitoraggio remoto nei progetti infrastrutturali ad alto rischio, afferma Katsutoshi Itoh, Corporate Distinguished Engineer, responsabile del Lund Technology Laboratory di Sony Corporation.
Il settore delle costruzioni si trova ad affrontare una sfida urgente e sempre più complessa: migliorare la sicurezza e la produttività in un contesto di crescente carenza di lavoratori esperti ed ispettori qualificati. Nel frattempo, la domanda di progetti infrastrutturali su larga scala, tra cui la costruzione di tunnel pericolosi ed altamente specializzati, continua a crescere. Gli approcci tradizionali basati su reti obsolete e processi di ispezione manuali non sono più sufficienti. Per soddisfare la crescente domanda, proteggere i lavoratori e mantenere infrastrutture resilienti, il settore deve adottare nuovi metodi e tecnologie.
Al centro di questa trasformazione c'è una nuova generazione di infrastrutture basate su tecnologie di comunicazione basate sulla fotonica alla velocità della luce. Questi sistemi offrono il potenziale non solo di alleviare la carenza di competenze, ma anche di cambiare radicalmente il modo in cui i cantieri edili vengono gestiti, ispezionati e manutenuti. Secondo l'Organizzazione Internazionale del Lavoro, ogni anno nei cantieri edili in tutto il mondo si verificano almeno 60.000 incidenti mortali. Questa cifra impressionante evidenzia l'urgente necessità di soluzioni che migliorino la consapevolezza in tempo reale, riducano al minimo i rischi e salvaguardino la vita umana.
Una nuova visione per l'edilizia
Le reti ad alta capacità e bassa latenza consentono una gestione dei lavori in cantiere in tempo reale e basata sui dati. Grandi volumi di dati di cantiere possono essere trasmessi istantaneamente per l'analisi. Ciò consente di prevedere i rischi, rilevare tempestivamente le anomalie e monitorare costantemente l'avanzamento dei lavori.
Queste reti migliorano anche l'efficienza operativa. Collegando più cantieri, uffici remoti e data center, i gruppi possono collaborare senza problemi, accelerando la consegna dei progetti e riducendo al contempo gli incidenti. Tali infrastrutture supportano una gestione più intelligente del ciclo di vita delle risorse critiche e sono particolarmente utili per la costruzione di gallerie, dove spazi ristretti, incertezza geologica ed ambienti di lavoro ad alto rischio rendono difficile la sostenibilità delle pratiche tradizionali.
Costruzione di tunnel da remoto e basata sui dati
I nuovi flussi di lavoro digitali nel settore delle costruzioni stanno trasformando i progetti di tunnel. Automatizzando la sorveglianza, l'ispezione e la manutenzione, questi metodi riducono la necessità di presenza fisica dei lavoratori nelle aree pericolose, mantenendo al contempo una supervisione continua. Questo approccio consente ai gruppi di raccogliere, trasmettere ed analizzare i dati in modo efficiente, consentendo la rilevazione precoce dei problemi, un processo decisionale informato ed il rispetto costante degli standard di sicurezza e qualità.
I progetti di tunnel spesso comportano condizioni geologiche complesse ed un lavoro manuale ad alta intensità. Con un numero sempre minore di operai ed ispettori esperti nel settore, la possibilità di monitorare le operazioni da remoto diventa un fattore critico per la sicurezza e la produttività. Oltre alla costruzione, questi sistemi garantiscono anche l'affidabilità a lungo termine, consentendo ispezioni e manutenzioni precise senza interrompere le operazioni in corso.
Monitoraggio continuo e basato sugli eventi
Le reti moderne supportano un monitoraggio continuo ed ad alta precisione nei cantieri edili. I sensori possono raccogliere dati video, termici, sulle vibrazioni e sulla concentrazione di gas in tempo reale. Queste informazioni vengono analizzate tempestivamente, consentendo ai gruppi di rilevare anomalie, valutare i processi di lavoro e confermare le condizioni di sicurezza senza interrompere le operazioni.
In punti chiave come il fronte del tunnel, il monitoraggio è basato sugli eventi, fornendo informazioni mirate durante lo scavo od altre attività critiche. Immagini ad alta risoluzione, dati di nuvole di punti e letture geologiche consentono ai gruppi remoti di valutare accuratamente le condizioni e determinare le successive fasi operative. L'attivazione del monitoraggio in base a fasi specifiche del ciclo di costruzione ottimizza inoltre l'utilizzo della rete, riducendo i costi ed aumentando la scalabilità per i diversi appaltatori.
Ispezione mobile e manutenzione integrata
Alcune aree del tunnel richiedono ispezioni mirate, in particolare quelle di difficile accesso. Telecamere mobili e strumenti di comunicazione bidirezionale consentono agli ispettori di esaminare queste aree da remoto, identificando tempestivamente i segni di crepe, infiltrazioni d'acqua od altre vulnerabilità strutturali. Eseguire ispezioni solo quando necessario riduce il carico di rete e migliora l'efficienza dei costi.
Il valore di questo approccio si estende ben oltre la costruzione. Le reti in fibra ottica e l'infrastruttura fotonica avanzata installate durante la fase di costruzione possono essere riutilizzate durante l'intero ciclo di vita della galleria, dall'ispezione alla gestione, dal monitoraggio degli incidenti al rilevamento della corrosione. Questa capacità supporta la manutenzione proattiva, la tenuta di registri dettagliati, la riduzione dei costi di proprietà e la sostenibilità a lungo termine, il tutto mantenendo le gallerie sicure per l'uso pubblico continuo. Sfruttando la stessa infrastruttura in più fasi, gli operatori ottengono sia l'efficienza tecnica che un maggiore valore aziendale, garantendo un ritorno sull'investimento a lungo termine.
Il potenziale delle infrastrutture basate sulla fotonica
Reti ad alta capacità e bassa latenza consentono l'analisi immediata di grandi flussi di dati, consentendo di prendere decisioni in tempo reale senza interrompere i lavori o chiudere le gallerie. I risultati sono triplici: maggiore efficienza operativa, valutazioni di sicurezza più accurate e maggiore protezione sia per i lavoratori che per il pubblico. Gli ispettori remoti possono operare in sicurezza a distanza, i lavoratori edili sono meno esposti a condizioni pericolose ed i viaggiatori che utilizzano le gallerie operative beneficiano di una maggiore sicurezza.
Sfruttando le reti basate sulla fotonica, il settore edile sta entrando in una nuova era caratterizzata dalla sicurezza intelligente. Il futuro della costruzione di tunnel, e delle infrastrutture in generale, sarà plasmato da tecnologie che ci consentiranno di costruire in modo più sicuro che mai.
Katsutoshi Itoh, Ingegnere distinto aziendale, Responsabile del Lund Technology Laboratory, Sony Corporation
ENGLISH
Photonics-based networks boost construction safety, efficiency, and remote monitoring in high-risk infrastructure projects, says Katsutoshi Itoh, Corporate Distinguished Engineer, Head of Lund Technology Laboratory, Sony Corporation.
The construction industry faces a pressing and increasingly complex challenge: improving safety and productivity in the midst of a growing shortage of experienced workers and qualified inspectors. Meanwhile, demand for large-scale infrastructure projects, including hazardous and highly specialised tunnel construction, continues to rise. Traditional approaches built on outdated networks and manual inspection processes are no longer sufficient. To meet growing demand, protect workers, and maintain resilient infrastructure, the sector must adopt new methods and technologies.
At the heart of this transformation is a new generation of infrastructure powered by speed-of-light photonics-based communication technologies. These systems offer the potential not only to alleviate skill shortages, but also to fundamentally change how construction sites are managed, inspected, and maintained. According to the International Labour Organization, at least 60,000 fatal accidents occur on construction sites worldwide each year. This stark figure highlights the urgent need for solutions that enhance real-time awareness, minimise risk, and safeguard human life.
A New Vision for Construction
High-capacity, low-latency networks are enabling real-time, data-driven construction management. Vast volumes of site data can be transmitted instantly for analysis. This allows risks to be predicted, anomalies detected early, and construction progress monitored continuously.
These networks also improve operational efficiency. By connecting multiple construction sites, remote offices, and data centres, teams can collaborate seamlessly, accelerating project delivery while reducing incidents. Such infrastructure supports smarter lifecycle management of critical assets and is particularly beneficial for tunnel construction, where confined spaces, geological uncertainty, and high-risk work environments make traditional practices difficult to sustain.
Remote and Data-Driven Tunnel Construction
Emerging digital construction workflows are transforming tunnel projects. By automating surveillance, inspection, and maintenance, these methods reduce the need for workers to be physically present in hazardous areas while maintaining continuous oversight. This approach allows teams to gather, transmit, and analyse data efficiently, enabling early detection of issues, informed decision-making, and consistent adherence to safety and quality standards.
Tunnel projects often involve complex geological conditions and high-intensity manual work. With fewer experienced workers and inspectors in the industry, the ability to monitor operations remotely becomes a critical enabler of safety and productivity. Beyond construction, these systems also support long-term reliability by allowing precise inspection and maintenance without disrupting ongoing operations.
Continuous and Event-Driven Monitoring
Modern networks support continuous, high-precision monitoring across construction sites. Sensors can collect video, thermal, vibration, and gas concentration data in real time. This information is analysed promptly, allowing teams to detect anomalies, evaluate work processes, and confirm safety conditions without halting operations.
In key locations such as the tunnel face, monitoring is event-driven, providing targeted insights when excavation or other critical activities are underway. High-resolution imaging, point-cloud data, and geological readings allow remote teams to assess conditions accurately and determine the next operational steps. Triggering monitoring based on specific phases of the construction cycle also optimises network usage, lowering costs while increasing scalability for different contractors.
Mobile Inspection and Embedded Maintenance
Certain tunnel areas require targeted inspection, particularly those that are difficult to access. Mobile cameras and two-way communication tools allow inspectors to examine these areas remotely, identifying early signs of cracks, water ingress, or other structural vulnerabilities. Conducting inspections only when needed reduces network demands and improves cost efficiency.
The value of this approach extends well beyond construction. Fibre optic networks and advanced photonic infrastructure installed during the construction phase can be re-used throughout the entire tunnel lifecycle, spanning inspection, operation, monitoring for accidents, and corrosion detection. This capability supports proactive maintenance, detailed record-keeping, reduced ownership costs, and long-term sustainability all while keeping tunnels safe for ongoing public use. By leveraging the same infrastructure across multiple phases, operators achieve both technical efficiency and enhanced business value, ensuring long-term return on investment.
The Potential of Photonics-Based Infrastructure
High-capacity, low-latency networks allow immediate analysis of large data streams, enabling decisions to be made in real time without pausing construction or closing tunnels. The results are threefold: increased operational efficiency, more accurate safety assessments, and enhanced protection for both workers and the public. Remote inspectors can operate safely at a distance, construction workers face lower exposure to hazardous conditions, and travellers using operational tunnels benefit from improved safety.
By harnessing photonics-driven networks, the construction industry is entering a new era defined by intelligent safety. The future of tunnel construction, and infrastructure more broadly, will be shaped by technologies that allow us to build more safely than ever before.
Katsutoshi Itoh, Corporate Distinguished Engineer, Head of Lund Technology Laboratory, Sony Corporation
Da:
https://www.theengineer.co.uk/content/opinion/transforming-construction-safety-with-photonics-networks
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