Смартфони допоможуть запобігти обвалу мостів

У США вчені вдосконалюють застосунок, здатний передбачати обвалення автомобільних мостів. Ця програма помічає зміни у вібраціях мосту. Перевіряли на “Золотих Воротах” у Сан-Франциско – працює.

Про це розповідає портал New Atlas.

Моніторинг структурної цілісності мостів, які активно використовуються та старіють, робота складна. Вона часто передбачає використання цілої низки дорогих датчиків. Але нові дослідження показали, як одного разу смартфони зможуть взяти цю складну і відповідальну роботу на себе. 

Вчені з Массачусетського технологічного інституту продемонстрували, як мобільний застосунок можна використовувати для виявлення тонких вібрацій. Саме вони вказують на ймовірність обвалу мосту.

Головні датчики при цьому – встановлені на мосту акселерометри. Вони визначають кут нахилу смартфона по відношенню до автомобіля. Крім того, фіксуються природні коливання, відомі як модальні частоти, які можуть змінюватися з часом.

Автори нового дослідження прагнули підключитися до існуючих сенсорних систем у повсякденних смартфонах. Команда створила програму на базі Android спеціально для збору даних акселерометра смартфона про модальні частоти транспортних засобів, що перетинають міст. Ідея полягала в тому, щоб запустити їх і побачити, наскільки добре дані збігаються з даними, зібраними традиційним набором датчиків для моніторингу мостів.

Перевірку зробили на мосту Золоті Ворота, що у Сан-Франциско. Дослідники проїхали мостом зі смартфоном і запущеним на ньому застосунком 102 рази. Також вони попросили водіїв Uber проїхати мостом з включеним додатком: це було зроблено 72 рази. Зібрані смартфонами дані порівняли з інформацією, отриманою стаціонарними датчиками моніторингу модальних частот — їх на Золотих Воротах встановлено 240 штук. Вчені відзначили високу точність вимірювань, отриманих смартфонами. Здебільшого вони збігались з даними традиційних датчиків. 

Міст Золоті Ворота є підвісним мостом, на частку якого припадає лише 1% всіх мостів у США. Щоб розширити ці висновки та дослідити, як технологію можна застосувати до менших бетонних мостів, команда звернулася до мосту цього типу в Чампіно, Італія. Там розбіжність з даними 6 стаціонарних датчиків моста була, але зовсім невелика.

В результаті експерименту стало відомо, що датчики смартфонів можуть не досягти необхідної точності, проте вони здатні відіграти важливу роль у системі раннього запобігання обваленням.

Проведені експерименти надихнули вчених на подальше вдосконалення своєї розробки. На їхню думку, вона може бути використана навіть у масштабах країни. Більша кількість поїздок через міст підвищить точність методу, вважають дослідники. Крім того, такий спосіб суттєво дешевший, ніж встановлення стаціонарних датчиків на кожен міст – замість них можна використати мобільні пристрої. Вчені вважають, що нова технологія може продовжити термін служби мостів на 15-30%.

“У нас ще є над чим працювати, але ми віримо, що наш підхід можна легко розширити – аж до рівня всієї країни», – сказав співавтор Карло Ратті. «Вона може не досягти тієї точності, яку можна отримати за допомогою фіксованих датчиків, встановлених на мосту, але вона може стати дуже цікавою системою раннього попередження. Невеликі аномалії можуть підказати, коли проводити подальші аналізи”.

Як повідомляло раніше BitukMedia, український застосунок Headway увійшов до трійки кращих освітніх застосунків у США та п‘ятірки найбільш завантажуваних в App Store у категорії «Освіта».