Состояние мостов, атомных электростанций или американских горок контролируется с помощью роботов
Исследователи разрабатывают интеллектуальную систему для автоматического мониторинга состояния ценных конструкций, иногда даже в режиме реального времени. Система имеет возможность предупреждать пользователей о повреждениях.
Это позволяет владельцам предотвратить обострение из повреждений , а также лучшую подготовку от разрушений , вызванных стихийными бедствиями, например.
К контролируемой структуре прикрепляются интеллектуальные датчики , которые затем измеряют движение конструкции. При использовании беспроводного радиосвязи предварительно обработанные данные измерений автоматически передаются на компьютер, который анализирует результаты измерений. Цель состоит в том, чтобы обнаружить наличие, местоположение, размер и серьезность любого повреждения конструкции. Данные также могут быть использованы для прогнозирования оставшегося срока службы конструкции.
Разрушится ли мост в результате землетрясения?
Мониторинг необходим, в частности, для целей, которые важны с точки зрения инфраструктуры или безопасность которых особенно важна. Также стоит следить за другими ценными сооружениями, такими как исторические памятники. Комплексный мониторинг может спасти человеческие жизни, а также сэкономить на ремонте.
«Существует большое количество потенциальных применений: мосты, небоскребы, трубопроводные системы на атомных электростанциях, ветряные парки, краны, космические корабли, корабли, аттракционы», — перечисляет Юрки Куллаа, руководитель проекта ISMO, направленного на разработку системы.
Мониторинг состояния зданий особенно важен в районах, пострадавших от стихийных бедствий . В дополнение к регулярному контролю, система способна отслеживать состояние конструкций в режиме реального времени , где это необходимо.
«Например, во время землетрясений можно определить, не разрушается ли здание или мост. Таким образом, количество разрушений может быть сведено к минимуму, так как эвакуация и другие меры предосторожности могут быть выполнены вовремя», — объясняет Куллаа.
Что же касается ремонта сооружений, то их выполняют с помощью специальных кранов, но со временем в ходе эксплуатации и им требуется обслуживание. Ремонт грузоподъемных кранов https://installcraneserv.com/services-2/remont-gruzopodemnyh-kranov/ выполняется компанией installcraneserv.
Изменение вибрации выявляет повреждения.
Мониторинг состояния конструкции может быть основан на повторных измерениях вибрации, проводимых в разное время. Возможные повреждения обнаруживаются путем выявления любых изменений в периоде после установки датчиков . Например, пониженная частота вибрации внутри конструкции указывает на повреждение конструкции и снижение жесткости. Другие факторы, влияющие на вибрацию, такие как температура и влажность, могут быть исключены из данных. Проект также определил другие ключевые ценности при обнаружении возможного ущерба.
«Все конструкции вибрируют на разных частотах. Вы могли бы сказать, что у них есть специфическая частота отпечатков пальцев. Например, деревянный стол вибрирует не так, как металлическая гитарная струна», — объясняет Куллаа.
Вибрация конструкции — быстрое явление. Чтобы обнаружить его, датчики в системе должны иметь возможность выполнять до 1000 измерений в секунду, что создает проблемы для беспроводных систем. Измерения также строго синхронизированы: датчики должны работать с идеальной одновременностью, с максимальной разницей в пять миллисекунд.
Количество датчиков влияет на полноту данных измерений, полученных из конструкции. В принципе, одного датчика может быть достаточно для обнаружения повреждения, но элемент беспроводной связи позволяет легко позиционировать несколько датчиков. Система связывает повреждение с ближайшим к нему датчиком, а это означает, что место повреждения определяется с большей точностью, чем больше число установленных датчиков.
Например, три последовательных моста Цин Ма, Тинг Кау и Кап Шуй Мун в Гонконге контролируются армадой в общей сложности 900 датчиков.
Продажа системы ставит задачу:
«Как мотивировать владельца моста инвестировать в систему, когда мост, скорее всего, начнет распадаться только после десятилетий использования? Оборудование для мониторинга часто вводят в эксплуатацию после того, как это требуется. властями или после того, как негативное событие уже произошло. Технология имеет обыкновение развиваться в результате несчастных случаев », — говорит Куллаа.
Стоимость системы состоит из первоначальных инвестиций, установки и обслуживания. Техническое обслуживание было выполнено настолько легко, насколько это возможно: система имеет возможность предупреждать пользователя, если один из датчиков сломан. Датчики также были сделаны максимально энергоэффективными.
Система, вероятно, будет принята для более широкого использования, например, когда она дешевле, чем ручное управление.
