This thesis presents the development of an automated method for monitoring and quality control in the construction of photovoltaic plants, with particular emphasis on the use of Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS). The primary objective was to develop an effective methodology for assessing the progress of construction work and ensuring compliance with project specifications. By using drones equipped with advanced sensors, such as RGB cameras, thermal cameras, range-finders, GPS positioning systems (with RTK technology), and inertial measurement units (IMUs), it was possible to extensively and accurately monitor the status of the construction sites. The work is structured around two main objectives: - The first involves developing a methodology for assessing construction progress, which enabled the timely identification and resolution of potential anomalies, improving the overall efficiency of the project; - The second focuses on verifying the height of the support structure poles using photogrammetry techniques and laser instrumentation. The first objective was successfully achieved in all its phases, while the results of the second show a highly promising approach that requires further research to enhance precision, particularly through the integration of LiDAR sensors. Finally, the thesis explores the future potential of automation in monitoring photovoltaic construction sites, suggesting developments such as the use of extended datasets for training artificial intelligence models for automatic pole recognition and the integration of advanced LiDAR to improve measurement accuracy. The work represents a significant step forward in the adoption of innovative technologies in the renewable energy sector in Italy.

Questa tesi presenta lo sviluppo di un metodo automatizzato per il monitoraggio e il controllo qualità nella costruzione di impianti fotovoltaici, con particolare enfasi sull'utilizzo di Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (SAPR). L'obiettivo principale è stato quello di sviluppare una metodologia efficace per valutare lo stato di avanzamento dei lavori e garantire la conformità alle specifiche progettuali. Attraverso l'utilizzo di droni equipaggiati con sensori avanzati, come camere RGB, termiche e range-finder, sistemi di posizionamento Gps (con tecnologia RTK) ed inerziali (IMU) è stato possibile monitorare ampiamente e con precisione lo stato dei cantieri. Il lavoro si articola in due obiettivi principali: - il primo riguarda lo sviluppo di una metodologia per la valutazione dell'avanzamento dei lavori, che ha permesso di identificare e risolvere tempestivamente eventuali anomalie, migliorando l'efficienza complessiva del progetto; - il secondo si concentra sulla verifica dell'altezza dei pali delle strutture di supporto, utilizzando tecniche di fotogrammetria e strumentazione laser. Il primo obiettivo è stato portato avanti con successo in tutte le sue fasi, mentre i risultati del secondo mostrano un approccio molto promettente, ma che necessita di ulteriori ricerche per migliorarne la precisione, specialmente con l'integrazione di sensori LiDAR. Infine, la tesi esplora le potenzialità future dell'automazione nel monitoraggio dei cantieri fotovoltaici, suggerendo sviluppi come l'utilizzo di dataset estesi per l'addestramento di modelli di intelligenza artificiale per il riconoscimento automatico dei pali e l'integrazione di LiDAR avanzati per migliorare la precisione delle misurazioni. Il lavoro rappresenta un significativo passo avanti nell'adozione di tecnologie innovative nel settore delle energie rinnovabili in Italia.

Monitoraggio della costruzione di impianti fotovoltaici tramite SAPR : sviluppo di un metodo automatizzato di verifica dello stato di avanzamento dei lavori e controllo qualità tramite SAPR

GHISOLFI, ALESSANDRO
2023/2024

Abstract

This thesis presents the development of an automated method for monitoring and quality control in the construction of photovoltaic plants, with particular emphasis on the use of Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS). The primary objective was to develop an effective methodology for assessing the progress of construction work and ensuring compliance with project specifications. By using drones equipped with advanced sensors, such as RGB cameras, thermal cameras, range-finders, GPS positioning systems (with RTK technology), and inertial measurement units (IMUs), it was possible to extensively and accurately monitor the status of the construction sites. The work is structured around two main objectives: - The first involves developing a methodology for assessing construction progress, which enabled the timely identification and resolution of potential anomalies, improving the overall efficiency of the project; - The second focuses on verifying the height of the support structure poles using photogrammetry techniques and laser instrumentation. The first objective was successfully achieved in all its phases, while the results of the second show a highly promising approach that requires further research to enhance precision, particularly through the integration of LiDAR sensors. Finally, the thesis explores the future potential of automation in monitoring photovoltaic construction sites, suggesting developments such as the use of extended datasets for training artificial intelligence models for automatic pole recognition and the integration of advanced LiDAR to improve measurement accuracy. The work represents a significant step forward in the adoption of innovative technologies in the renewable energy sector in Italy.
ING I - Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
10-ott-2024
2023/2024
Questa tesi presenta lo sviluppo di un metodo automatizzato per il monitoraggio e il controllo qualità nella costruzione di impianti fotovoltaici, con particolare enfasi sull'utilizzo di Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (SAPR). L'obiettivo principale è stato quello di sviluppare una metodologia efficace per valutare lo stato di avanzamento dei lavori e garantire la conformità alle specifiche progettuali. Attraverso l'utilizzo di droni equipaggiati con sensori avanzati, come camere RGB, termiche e range-finder, sistemi di posizionamento Gps (con tecnologia RTK) ed inerziali (IMU) è stato possibile monitorare ampiamente e con precisione lo stato dei cantieri. Il lavoro si articola in due obiettivi principali: - il primo riguarda lo sviluppo di una metodologia per la valutazione dell'avanzamento dei lavori, che ha permesso di identificare e risolvere tempestivamente eventuali anomalie, migliorando l'efficienza complessiva del progetto; - il secondo si concentra sulla verifica dell'altezza dei pali delle strutture di supporto, utilizzando tecniche di fotogrammetria e strumentazione laser. Il primo obiettivo è stato portato avanti con successo in tutte le sue fasi, mentre i risultati del secondo mostrano un approccio molto promettente, ma che necessita di ulteriori ricerche per migliorarne la precisione, specialmente con l'integrazione di sensori LiDAR. Infine, la tesi esplora le potenzialità future dell'automazione nel monitoraggio dei cantieri fotovoltaici, suggerendo sviluppi come l'utilizzo di dataset estesi per l'addestramento di modelli di intelligenza artificiale per il riconoscimento automatico dei pali e l'integrazione di LiDAR avanzati per migliorare la precisione delle misurazioni. Il lavoro rappresenta un significativo passo avanti nell'adozione di tecnologie innovative nel settore delle energie rinnovabili in Italia.
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