Principali attrezzature
Posizionamento e gestione dati
Indagini e misure
Campionamento
Campagne ROV
Un sistema di navigazione permette di programmare un indagine nel modo più accurato riportando il tutto sullo schermo. Oltre a tracciare rotte e marcare i punti di interesse il software da noi impiegato permette la gestione in tempo reale di tutti gli strumenti per survey geofisici, dagli ecoscandagli multibeam e singlebeam al side scan sonar passando per girobussola, gps e stazione meteo.
I dati sono visualizzati sullo schermo in tempo reale ed è possibile refenenziare la posizione di ogni singolo strumento rispetto alla nave. Essenco le informazioni processate in modo diretto è possibile riportare grafici e rappresentazioni immediatamente dopo l'acquisizione.
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Nel settore marino vi sono operazioni che richiedono precisioni diverse. Per il rilievo, ad esempio, di concentrazioni di superficie o di carotaggi l’accuratezza metrica può essere accetabile accettabile, mentre per il posizionamento di batimetrie e misure geofisiche si richiedono di norma precisioni submetriche che diventano centimetriche nel caso del rilievo di punti di controllo a terra, della realizzazione di modelli digitali del terreno, ecc.
Per migliorare l’accuratezza ci si avvale quindi del Sistema di posizionamento differenziale (DGPS).
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Il sistema HPR (posizionamento idroacustico) serve a calcolare una posizione precisa di uno strumento o veicolo ROV rispetto alla nave. Il posizionamento avviene mediante un trasmettitore, montato sulla nave, ed un ricevitore tipo transponder montato sull'oggetto del quale si vuole avere la posizione. Un segnale viene inviato dal trasmettitore ed attiva il trasponder che risponde immediatamente permettendo all'elettronica di calcolare la posizione.
Il sistema di video overlay è un dispositivo con lo scopo di imprimere su un segnale video dati supplementari come ad esempio dati seriali, coordinate da girobussola, loghi, commenti, ma anche informazioni da strumenti (Pipe Tracker,ecc.).
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L'ecoscandaglio portatible a singolo fascio (single-beam) è uno strumento preposto alla misura della profondità del fondale marino. Il dato ottenuto è al tempo stesso batimetrico e geomorfologico; si ottengono infatti informazioni circa la profondità e seguendo l’andamento del fondale, l'ecoscandaglio restituisce anche la rappresentazione del profilo del fondo. Lo strumento è impiegato specialmente su piccole imbarcazioni ove è possibile accedere a bassi fondali.
L'ecoscandaglio multifascio (multibeam) consente di avere una mappatura di alta definizione del fondale marino investigato. Rispetto alle classiche metodologie di rilievo batimetrico con un normale ecoscandaglio singlebeam, questa tecnica si caratterizza per la notevole mole di dati misurati nella stessa unità di tempo.
Il grado di risoluzione raggiunto è tale nei maggiori casi da poter discernere gli oggetti presenti sul fondo. Ad esempio sarà possibile rilevare anche una piccola condotta presente sul fondo.
Sonar a scansione laterale permette di descrivere la morfologia del fondale. L'impulso acustico prodotto dallo strumento genera, con l'eco di ritorno, una immagine da cui è possibile evincere forma e natura tridimensionale delle strutture naturali o artificiali rilevate. Sotto questo aspetto il sonar a scansione laterale offre una vantaggiosa immediatezza di percezione all'operatore che può dedurre quasi istantaneamente la natura e le dimensioni dell'oggetto o la morfologia del fondo che sono stati rilevati e registrati su schermo. Oltre alla ricerca di relitti, corpi sommersi, tubazioni e strutture artificiali emergenti dal piano di fondo, più o meno rilevati sopra di esso, il sonar a scansione laterale è infatti un insostituibile strumento per acquisire conoscenze sulla morfologia del fondo e determinare la presenza di svariate strutture e forme (canali di corrente, canyon e valli sottomarme, residui di erosione) derivanti da processi erosivi così come di svariate forme e strutture generate da processi sedimentari. Analogamente, un sonar a scansione laterale può rilevare sia la presenza sia l'estensione di aree di fondale coperte da praterie di posidonie.
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Grazie a questo strumento si ottengo delle stratigrafie acustiche. Oltre alle informazioni relative all’asse x (singlebeam), si ricavano anche informazioni relative alla stratificazione sedimentaria o relative al tipo di materiale. La penetrazione dipende dai materiali e dalla loro impedenza acustica: in presenza di un affioramento roccioso –ad esempio- non riesce a penetrare. In condizioni ottimali, può penetrare fino a 60 metri.
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Il Profiling sonar fornisce un immagine accurata della sezione trasversale della superficie del fondo marino, mettendo in evidenza le differenze strutturali e gli oggetti sul fondale. In genere, vengono impiegati per il cross sectional profiling di tubazioni (Pipeline) ed ispezioni di trincee (trench), posizionamento di precisione di materassi e rock dumping, indagini di storage tank e di strutture sottomarine costruite dall'uomo come fondamenta di strade e ponti ferroviari.
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Questa strumentazione comprende vari sensori ad alta risoluzione (come Altimetri, Profondimetri, Misuratori di conducibilità, temperatura, velocità del suono, potenziale redox, ecc.). Questi vengono principalmente impiegati in campagne di monitoraggio e come supporto alla strumentazione come ad esempio il Dual Head Profiler.
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Questa tecnologia avanzata trova impiego per l'ispezione di cavi e condotte (pipe & cable surveying).
Rispondendo all'esigenza di verificarne le buone condizioni, l'interramento, la posizione e corretta installazione anche in siti dove la topografia del fondale cambia frequentemente.
L'approccio di questo strumento, specifico per questo tipo di indagini, è radicalmente diverso da sistemi basati su magnetometro. Il TSS individua i bersagli attraverso induzioni impulsive che consentano dati accurati su ogni tipo di cavo o condotta da grandi gasdotti a piccoli cavi di comunicazione non armati.
Inoltre i dati non risentono del magnetismo terrestre il che permette indagini accurate in aree adiacenti a strutture sommerse.
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L'alta sensibilità e precisione del magnetometro (sample rate sino a 40 Hz ed una sensitività anche di 0.01 nT) lo rendono adatto per indagini profonde e superficiali volte all’individuazione di oggetti
metallici e non (cavi, pipeline, relitti, ordigni, ecc.).
Lo studio del campo magnetico terrestre e delle risposte magnetiche dei materiali presenti nel sottosuolo permette di risalire a forma, dimensioni e profondità di oggetti
sepolti.
La prospezione magnetica viene generalmente impiegata per: indagini petrolifere e minerarie, ricerca di oggetti metallici sepolti (anche condotte) rilievi in aree a rischio di inquinamento da rifiuti pericolosi (tra cui ordigni e fusti
interrati), individuazione di aree di interesse geotermico; survey archeologici.
Fornito del software per la visualizzazione, raccolta e gestione dei dati magnetici e GPS, può essere corredato da altimetro, depth-transducer ed echo-sounder e anche configurato come gradiometro.
La verifica della protezione catodica avviene misurando il potenziale elettrochimico con elettrodi di riferimento al cloruro d'argento. La sonda funziona per contatto ed è impiegata per ottenere i valori di potenziale direttamente su acciaio o anodi a vista. Montata su un veicolo ROV, la misura sarà visualizzata in tempo reale su una semplice applicazione Windows. Inoltre in questo caso i dati possono essere presi direttamente attraverso la video overlay in modo da avere le misure correlate alle altre informazioni provenienti dal Rov, come ad esempio la posizione geografica, profondità, ecc.).
Questo strumento di alta precisione grazie a calcoli matematici è in grado di misurare tutto ciò che appare sullo schermo con alta precisione. Questo include misurazione di distanze, angoli, cerchi, poligoni, conteggio di oggetti, ecc.
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Queste unità sono state progettate per essere montate sulla maggior parte dei tipi di ROV dotati di manipolatore. La versione per basso fondale è testata fino a 1000 m. mentre la versione per alto fondale è testata per 3000m. Il software dedicato visualizza ora, data e misura di spessore rilevata e memorizza in un file tutte queste informazioni.
La sonda non necessita di toccare il metallo per eseguire una misura, questa è già effettuata anche attraverso 5mm d'acqua.
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Per raccogliere i campioni di acqua a diversa profondità, lo strumento campionatore deve essere dotato di un sistema di apertura e chiusura attivabile alla profondità richiesta. Il modello base di questo tipo di strumento è la bottiglia Niskin. Si tratta di uno strumento cilindrico dotato di due aperture, una superiore e una inferiore, e di un meccanismo che gli permette di rimanere aperto durante la calata in acqua. La bottiglia, legata a un cavo di diametro variabile (5÷8 cm), viene calata aperta; una volta raggiunta la profondità richiesta, la sua chiusura viene effettuata tramite l’invio, lungo il cavo, di un messaggero (costituito da un cilindro metallico) che urta l’estremo superiore di un meccanismo il quale sganciandosi provoca la chiusura della bottiglia. Il prelievo dei campioni, per l’analisi dei vari parametri, va effettuato direttamente dalla bottiglia Niskin nel più breve tempo possibile; il recipiente di conservazione deve essere sciacquato almeno due volte con l’acqua della bottiglia di campionamento.
La bottiglia di Van Dorn è un contenitore in materiale plastico con chiusura a distanza usato nel campionamento di acqua subsuperficiale o in profondità. Simile ad una bottiglia di Niskin viene però montata orizzontalmente, per campionare l'acqua in prossimità del fondale o in zone di corrente. Anche in questa bottiglia, come in quella di Niskin, le estremità sono aperte e vengono chiuse da un messaggero.
Le attrezzature necessarie ad alimentare e controllare dalla superfice I ROV possono essere forniti in imballi singoli ed installati in un area dedicata della nave. In alternativa, tutta la strumentazione può viaggiare in un container dedicato ed essere spostato da una località all’altra come unità a se stante. All’interno si potranno avere scrivania completa di sedie, cabina di pilotaggio, area officina, area condizionata, ecc a seconda delle varie esigenze. Gli stessi sono dotati di certificati in corso di validità per quanto riguarda la spedizione via mare e soddisfano le vigenti normative di sicurezza.
Il TMS è uno dei migliori sistemi impiegati oggi per la messa a mare dei veicoli ROV. Il TMS è come un garage un rifugio sicuro ed un ascensore per il ROV. La funzione principale per il TMS è quella di gestire un cavo leggero (di alimentazione e comunicazione per i sensori inclusi dati video e telemetria), permettendo al ROV di effettuare ispezioni in profondità per una distanza fino a 200 metri dalla posizione del garage.
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I veicoli ROV possono essere personalizzati in funzione dei diversi tipi di missione. Con l'uso di braccia articolate il mezzo può tenere, tagliare, raccogliere campioni, ecc. agendo come un prolungamento del pilota.
