Telefonadatokból kiszűrhetők a hidak szerkezeti hibái

A telefon életet ment? Többet, mint gondolnád: a járművezetőknél és utasaiknál lévő mobilok gyorsulásmérői és GPS-adatai segíthetnek megállapítani, ha egy híd veszélyes állapotba kerül, vagy szerkezeti karbantartást igényel, mielőtt tragédia történne. Erre még senki sem használta az okostelefonokat, de éppen ideje lenne!

A készülékeken számos olyan alkalmazás található, ami a felhasználóval kapcsolatos dolgokat figyeli meg – monitorozza többek között az egészségügyi állapotot, sőt, akár diagnózist is felállít. Az amerikai West Point Katonai Akadémia mérnökei ennél nagyobb szerepet szánnak az okostelefonoknak – a közutakon. Kidolgoztak egy módszert, amellyel az eszközök adatai megsúgják, ha egy híd gyengélkedik, vagyis fennáll a veszélye, hogy tragédia történik. A tömeges forrásból származó adatok figyelmeztetik a kezelőket a szükséges javításokra, és ez soha nem látott haszonnal kecsegtet – írja az IEEE Spectrum: az időben elvégzett karbantartás több mint tizennégy évvel hosszabbíthatja meg egy új híd élettartamát, többletköltség nélkül.

A megoldás az okostelefonok gyorsulásmérőjére és GPS-ére támaszkodik. A szakemberek összegyűjtik az utazók hídon történő áthaladása közben rögzített adatokat, amelyekből kiszámíthatók az adott szerkezet rezgései, majd – megfigyeléssel – az állapotváltozásai is. Ez nagyságrendekkel olcsóbb, egyszerűbb, gyorsabb, mint több ezer hídra szerelt érzékelő telepítése és működtetése, hiszen eleve keletkező adathalmazról van szó – mutatott rá a kutatásban résztvevő Thomas Matarazzo, az akadémia építő- és gépészmérnöki professzora.

- Hirdetés -

Az Egyesült Államokban található 617 ezer híd 42 százaléka több mint 50 éves, és kb. 46 ezer szerkezeti hibával küzd. A nagy számok ismeretében sokkoló, hogy az ellenőrök továbbra is csupán szemrevételezésre hagyatkoznak, amikor értékelik egy-egy átkelő műszaki állapotát. Van is baj belőle, hiszen rendszeresen előfordulnak hídomlások, amelyeket meg lehetne előzni  okostelefon-adatok felhasználásával. Minden ilyen eset figyelmeztetés arra, hogy nem vagyunk tisztában a hidak valós állapotával.

 „A hídrezgések sűrű, hosszú távú monitorozása kulcsfontosságú a tényleges hídviszonyok jobb megértéséhez és ahhoz, hogy csökkentsük a tudatlanságból fakadó hibákat” – nyilatkozta csípősen Matarazzo. A professzor magyarázata szerint minden egyes hídnak van egy természetes frekvenciájú rezgése, ami teljesen egyedi, hiszen a szerkezet anyagához, geometriájához és tömegéhez kötődik. Mivel e szempontokból biztosan nincs két egyforma híd, a frekvencia változásai árulkodnak az állapotromlásról. Ebben amúgy semmi új nincs, hiszen jelenleg is a vibráció eltéréseiből állapítják meg, ha egy átkelő kezd veszélyessé válni, ám ezek mérésére alkalmas érzékelőket általában csak nagyon régi vagy vadonatúj hidakra telepítenek, magyarán az összes építmény egészen kis töredékét ellenőrzik folyamatosan.

A tudósok megoldották a problémát: írtak egy okostelefon-alkalmazást, ami a ma már minden készülékbe beépített gyorsulásmérő és a GPS segítségével azonosítja a hidak egyes pontjára jellemző modális frekvenciát. Aztán volt egy nagyon unalmas napjuk: beültek egy kocsiba, és 102-szer áthajtottak a Golden Gate-hídon, márpedig ennyi alkalommal egymás után már az sem érdekes. A túrán náluk lévő mobilokból és néhány környéken dolgozó Uber-sofőrtől szerzett adatok annyi információt szolgáltattak, amit egyéb esetben 240 rezgésérzékelő szenzorból lehet kinyerni három hónap alatt!

Ennyire sok adatra egyébként éppen azért van szükség, mert az okostelefonok érzékelői – erre a feladatra legalábbis – meglehetősen rosszak, magyarázta Matarazzo. Mégis: tömegben simán felveszik a versenyt a drága monitorozó berendezésekkel, egész egyszerűen azért, mert rengeteg van belőlük. A módszer ugyanúgy működik egy Golden Gate méretű, 1.280 méteres vasszerkezet, mint egy egészen rövid betonhíd esetében. Utóbbira Olaszországban találtak példát: a mindössze 28 méteres szerkezeten elég volt 280 áthaladás ahhoz, hogy ugyanannyi minőségi adatot kapjanak, mint hat darab rezgésmérő szenzortól.

A tudósok szerint elég, ha a hídon naponta áthaladó járműveknek csupán tíz százaléka adatot szolgáltat, és máris biztonságosan, többletköltség és drága szenzorok nélkül meg lehet állapítani, ha egy híd karbantartást igényel. Arra persze nem sok esély van, hogy tömegek csupán felebaráti szeretetből telepítsék a West Point applikációját, de itt jönnek a képbe olyan szolgáltatók, mint a fentebb már írt Uber vagy Lyft: ha ezeknek a személyszállító cégeknek a sofőrjeit felkérnék rá, irdatlan mennyiségű hasznos adatot szolgáltathatnának az építőmérnököknek.

Gábor János, Okosipar.hu

Akár ez is tetszhet