Un sistema innovativo di monitoraggio delle onde sismiche basato sulla fibra ottica e in particolare sul cosiddetto “fiber sensing” che permette misurazioni in tempo reale: questo l’obiettivo del progetto “Meglio” (Measuring Earthquakes signals Gathered with Laser Interferometry on Optic Fibers) portato avanti da Open Fiber, l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Inrim), l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Invg), Bain & Company e Metallurgica Bresciana.
Il progetto è un’assoluta prima mondiale e sono stati annunciati oggi i primi risultati della sperimentazione di durata biennale avviata nel 2020 (si concluderà a fine 2021 con il post processing) sulla tratta di fibre ottiche di Open Fiber che collega i Point Of Presence (PoP) di Ascoli Piceno e Teramo.
“Dai terremoti si possono e si devono trarre insegnamenti per sviluppare strategie di adattamento facendo leva sulle evoluzioni della tecnica. E la sensoristica è una delle soluzioni da cui non è possibile prescindere, ha evidenziato Guido Castelli, Assessore al Bilancio e alla Ricostruzione Regione Marche nel ricordare che la misura 1.1 del Pnrr ha messo nero su bianco la necessità di applicazione di sensori in misura massiva – circa 17mila – in chiave antisismica. “Il sisma del 2009 ci ha reso fin troppo resilienti ed anche capaci di mettere in campo ed esportare le conoscenze ingegneristico-tecnologiche”, ha sottolineato Guido Liris, Assessore al Bilancio e Informatica Regione Abruzzo. “Oggi si parla di smart city e noi ne sappiamo qualcosa: dopo una distruzione paradossalmente si può ricostruire in maniera intelligente utilizzando le migliori tecnologie”.
Il presidente Franco Bassanini, in video-collegamento con Ascoli Piceno durante la conferenza stampa di presentazione dei risultati della sperimentazione. ha acceso i riflettori sul peculiarità del progetto: “Si tratta di una sperimentazione unica nel suo genere perché mai prima d’ora il monitoraggio è stato effettuato attraverso fibre ottiche in contesto terrestre – ossia ricco di rumore antropico considerato l’ambiente urbano – su una rete commerciale che trasporta in simultanea i dati provenienti dallo scambio di informazioni via internet”.
Bassanini ha puntualizzato che “il fiber sensing è un’altra delle esternalità positive possibili con una rete interamente in fibra ottica. Siamo partiti dal monitoraggio sismico e abbiamo deciso di partire da due regioni che hanno sofferto a causa dei terremoti, le Marche e l’Abruzzo, ma si tratta solo di uno dei primi esempi. Oggi applichiamo il fiber sensing per i terremoti, domani lo faremo per monitorare e rilevare una serie di altre attività ed eventi, dal traffico dei veicoli e persone su ponti e strade agli scavi passando per le perdite nelle condotte energetiche e così via”. La fibra – ha inoltre aggiunto il presidente di Open Fiber “è la condizione abilitante pe rendere il nostro Paese più smart nonché più sicura e semplice la vita di tutti noi. Le applicazioni che i nostri partner hanno iniziato a sviluppare sono lo strumento per realizzare le opportunità. Il Pnrr è un’opportunità che va colta con intelligenza e nel modo più utile possibile. Grazie alle reti high capacity, come quella di Open Fiber, sarà possibile portare avanti obiettivi nell’interesse del Paese”.
Riguardo specificamente alla sperimentazione sulla dorsale appenninica fra Marche e Abruzzo, nella fase iniziale ha riguardato la realizzazione di sensori laser interferometrici che a giugno scorso sono stati installati a ridosso della rete in fibra ottica che collega Teramo e Ascoli Piceno, due località considerate da Ingv di particolare interesse scientifico. “Inrim ha progettato, realizzato e installato il sensore, portando il contenuto di innovazione e di trasferimento tecnologico della scienza delle misure e della metrologia – ha spiegato Davide Calonico, Responsabile Divisione di Metrologia Quantistica all’Inrim –. Insieme con Open Fiber ha curato la piena compatibilità con la rete dati esistente, con Ingv sviluppa il confronto dei dati misurati rispetto a sismografi convenzionali e con Bain si occupa dei modelli più avanzati di analisi del dato”.
Da parte sua Andrè Herrero, primo ricercatore dell’Ingv, ha spiegato che “il ruolo principale dell’Ingv nel progetto Meglio è la validazione delle osservazioni realizzate sulla fibra ottica, grazie alla sua rete di oltre 500 strumenti ripartiti sul territorio nazionale. L’Ingv condivide le registrazioni delle stazioni sismiche vicine e le confronta con le rilevazioni fatte tramite la fibra ottica. Una stazione sismica supplementare è stata installata vicino alla strumentazione Meglio ad Ascoli Piceno proprio per paragonare i dati rilevati. Inoltre, i ricercatori dell’Ingv offrono consulenze in materia di terremoti, propagazione delle onde e interpretazioni delle osservazioni a supporto del progetto”.
I sensori hanno già prodotto grandi quantità di dati, disponibili sui server di Open Fiber e analizzati da Bain&Company attraverso sofisticati algoritmi matematici: è attualmente in corso la “pulizia” dei dati dal rumore in modo da renderli fruibili a Ingv. “Bain & Company, attraverso il suo team dedicato agli Advanced Analytics, immagazzina, processa ed analizza i dati ricevuti da Inrim – ha spiegato Francesco Piccolo Director, Data Science, Advanced Analytics Group di Bain&Company –. Bain si occupa inoltre della creazione e installazione di un’applicazione che permetta di estrarre e monitorare dati storici e real time con l’obiettivo di sviluppare nel lungo periodo un algoritmo in grado di rilevare i terremoti sfruttando le fibre ottiche già installate sul territorio nazionale”.
Se i test daranno buon esito “e non abbiamo dubbi che andrà così” – ha annunciato Bassanini – Open Fiber punta ad applicarli su tutta la propria rete dotando quindi l’Italia di un sistema di monitoraggio che mimando il funzionamento del sistema nervoso sarebbe in grado di rilevare movimenti sismici lungo tutta la tratta monitorata. E potrebbe anche fungere da sistema di allerta precoce sui terremoti (Earthquake Early Warning) segnalando scosse di terremoto imminenti prima dell’arrivo delle onde sismiche. Francesco Carpentieri, Responsabile Ingegneria del Trasporto di Open Fiber, ha inoltre sottolineato che “la tecnologia potrebbe trovare numerose applicazioni che vanno oltre il monitoraggio dei terremoti. Il Fiber sensing trasforma un comune cavo in fibra ottica in una serie continua di migliaia di ‘microfoni’ virtuali che ascoltano in tempo reale le vibrazioni e i suoni prodotti nell’ambiente in cui si trova il collegamento in fibra. Attraverso l’uso di avanzati algoritmi software è possibile ascoltare, monitorare e rilevare diverse attività ed eventi che accadono nell’ambiente, non solo sismi ma anche il traffico dei veicoli e persone, scavi, perdite nelle condotte energetiche, difetti sulle linee di trasporto ferroviarie, e così via”.
LE RELAZIONI TECNICHE DEL PROGETTO “MEGLIO”
Il progetto Meglio: la roadmap di Open Fiber – Francesco Carpentieri
Il sensore laser di Inrim – Davide Calonico
Missioni dell’Ingv nel progetto Meglio – Anfrè Herrero
Il Gruppo di Advanced Analytics di Bain&Company – Francesco Piccolo
