18+
18+

Томские ученые первыми в России провели мониторинг мостов с помощью лазерных сенсоров

Образование и наука, ТГАСУ, Томские новости, ТПУ, наука строительство несущие конструкции сенсоры лазеры вузы проверка прочность материаловедение межу Томские ученые первыми в России провели мониторинг мостов с помощью лазерных сенсоров

Ученые Томского политеха и Томского государственного архитектурно-строительного университета провели полевой этап работ исследования нового дистанционного метода для мониторинга состояния мостов и других сооружений, основанного на регистрации лазерных спеклов.

Как уточняют в пресс-службе ТПУ, спеклы — темные и светлые «пятнышки», которые появляются при освещении несущей конструкции лазером. По ним можно судить о мельчайших дефектах объекта. Такая технология для контроля несущих конструкций в России применяется впервые.

Объектом для апробации новой технологии стал мост через речку Бурундук возле поселка Петрово Томского района, который был отремонтирован в прошлом году. Для мониторинга ученые направляли лазерный луч на балки пролетных строений моста, чтобы зафиксировать их прогибы и колебания при прохождении транспорта. Далее регистрировались отраженные спекл-изображения и проводилась обработка информации с использованием разработанного авторами программного обеспечения.

«Принцип работы метода основан на том, что объект освещается когерентным лазерным излучением в точках контроля. Далее проводится регистрация спекл-изображений. Спеклы (от англ. speckle — пятнышко) представляют собой условные темные и светлые пятна, которые складываются в рисунок, или паттерн. Затем проводится компьютерный анализ перемещения паттернов. Дело в том, что когда луч отражается от поверхности какого-либо сооружения, он меняет фазу. Благодаря этому эффекту можно отследить перемещение конструкции, в данном случае — прогиб или колебания балок моста», — рассказывает доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Федор Губарев.

После верификации данных с сенсорного датчика можно определять частоту и относительную амплитуду колебаний, оценивать интенсивность ударов в процессе движения автотранспорта. Основываясь на этих данных, можно судить о характере и силе воздействия на несущие конструкции.

«Оптический датчик, компьютерное оборудование и информационные ресурсы, программное обеспечение представляют собой модель единой киберфизической системы, — поясняет заведующий кафедрой инженерной геологии, мостов и сооружений на дорогах ТГАСУ Павел Елугачев. — Главная характеристика подобных систем — прямое взаимодействие между измерениями и вычислительными процессами и принятием решений».

Например, при проектировании какого-либо механизма или сооружения киберфизические системы позволяют минимизировать рутинные вычисления, которые берет на себя искусственный интеллект. Но, для того чтобы искусственный интеллект принимал решения, нужно его обучить. С этой целью в единую киберфизических систему совмещаются сенсоры различных физических свойств со специальными алгоритмами.

Ученые предполагают, что в перспективе можно будет вести мониторинг мостов и прочих сооружений в режиме реального времени и автоматически, без участия человека. Например, с помощью беспилотных летательных аппаратов.

Исследование проводится при поддержке гранта Сибирского химического комбината.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».

Томские новости

Городошная площадка высокого качества появится в Таре благодаря грантовой поддержке «Газпромнефть-Востока»

24 июня 2022
Томские новости

Томский аэропорт заработал в штатном режиме

20 июня 2022
Томские новости

Монетизируй это: специальное предложение Wink поможет российским видеоблогерам зарабатывать больше

15 июня 2022
Томские новости

Томичей приглашают на благотворительную выставку кошек Воскресенской горе

23 июня 2022
Томские новости

Еще один человек скончался от коронавируса в Томской области

21 июня 2022
Томские новости

В ночь на вторник томичей ждут грозы и ливни

27 июня 2022
Томские новости

Якутский вестерн и новая робинзонада: июльские кинопремьеры в Wink добавят лету остроты

1 июля 2022
Томские новости

Томич привез две медали со всероссийских соревнований по альпинизму

1 июля 2022
Томские новости

В Томской области при пожаре в металлическом вагончике погиб человек

6 июня 2022