Un progetto sostenuto dall'ESA sta sfruttando il navigatore satellitare per inserire un senso intelligente del luogo e del tempo nelle reti elettriche, per avvisare tempestivamente di guasti alla rete elettrica potenzialmente pericolosi.

Quattro anni fa un apparente incendio dal nulla ha costretto all'evacuazione di 5 000 persone dal centro di Londra. Fumo denso e soffocante sono emersi dai tombini quando l'elettricità è stata interrotta al quartiere di Holborn. La locale stazione della metropolitana di Londra è stata chiusa, insieme a teatri e tribunali del West End.

Questo incendio di 36 ore all'inizio di aprile 2015 è stato infine ricondotto a cavi elettrici difettosi in un tunnel sotterraneo, che ha continuato a danneggiare un tubo del gas adiacente. In caso, i vigili del fuoco hanno dovuto prendere in prestito un robot artificiere da Scotland Yard per individuare la fonte dell'incendio.

"Le reti elettriche sono ancora gestite in modo molto tradizionale, " commenta David Brain della società britannica Powerline Technologies, partecipando a un nuovo progetto dell'ESA chiamato Enersyn.

"Non c'è letteralmente alcuna strumentazione nella maggior parte delle sottostazioni locali a bassa tensione:la prima volta che un'azienda di distribuzione viene a conoscenza di un'interruzione di corrente è quando un cliente le chiama. E ci sono più di un milione di queste sottostazioni solo nel Regno Unito".

A rendere urgente questa mancanza di dati è il fatto che alle reti elettriche si chiede di più che mai. Il tradizionale flusso di elettricità unidirezionale da centrale elettrica non è più il caso, a favore di un modello di "rete intelligente" in cui i consumatori possono anche generare energia con pannelli solari domestici o turbine eoliche e sono necessari flussi di energia senza precedenti per articoli come i veicoli elettrici.

"Il sistema di distribuzione dell'energia non è mai stato costruito per gestire queste tecnologie, " aggiunge. "È una grande preoccupazione tra le aziende elettriche che l'energia venga assorbita e prelevata in modi per cui la rete non è stata progettata".

Il progetto Enersyn sta sviluppando una piattaforma di monitoraggio standardizzata per sottosistemi e linee elettriche, progettato per scattare istantanee della corrente e della tensione dell'elettricità alcune centinaia di volte al secondo quando si verificano brevi picchi di tensione, anomalie che potrebbero non causare problemi di per sé ma potrebbero essere indizi precoci di problemi più seri.

Questo progetto è supportato attraverso il Navigation Innovation and Support Program (NAVISP) dell'ESA, applicando l'esperienza duramente conquistata dall'ESA da Galileo e dal sistema di potenziamento satellitare europeo EGNOS alla nuova navigazione satellitare e, più ampiamente, al posizionamento, difficoltà di navigazione e di tempistica.

"Stiamo basandoci su un progetto precedente che esamina l'applicazione dell'apprendimento automatico e delle tecniche di elaborazione del segnale per alimentare i dati della rete, fornire alle società di distribuzione elettrica la massima consapevolezza situazionale possibile, " spiega David. "Vogliamo fornire un'immagine a grana fine che può poi essere analizzata in vari modi diversi, prendendo un modello di piattaforma multi-applicazione, equivalente al modo in cui funziona il tuo smartphone."

La chiave per far funzionare Enersyn è una fonte di temporizzazione resiliente per il monitoraggio, consentendo una marcatura temporale accurata dei dati raccolti dal sistema, per acquisire un'istantanea veramente accurata per l'analisi dei dati di follow-up.

I sensori delle dimensioni di una scatola da scarpe che registrano i dati della forma d'onda utilizzeranno quindi più sorgenti di temporizzazione, combinando segnali di navigazione satellitare - precisi nell'ordine di pochi miliardesimi di secondo grazie agli orologi atomici nello spazio e un segmento di terra che copre il mondo per il rilevamento e la correzione degli errori - supportati da segnali dal terrestre eLoran del Regno Unito (abbreviazione di Low-frequency , sistema radio a onde lunghe potenziato di navigazione a lungo raggio) che potrebbe anche essere trasmesso sottoterra secondo necessità, più fonti aggiuntive tra cui l'emittente nazionale BBC Radio 4.

Dopo aver completato un prototipo di unità di cronometraggio, il consorzio Enersyn sta ora sviluppando algoritmi di apprendimento automatico e progettando sensori di monitoraggio.