تلفن های هوشمند می توانند نشان دهند که آیا پل ها در شرف سقوط هستند یا خیر

شتاب‌سنج‌های موجود در تلفن‌های هوشمند ما هنگام عبور از پل‌ها اطلاعاتی را جمع‌آوری می‌کنند، که می‌تواند نشان دهد که آیا ساختار ضعیف شده است و به ما کمک می‌کند بدانیم چه زمانی باید آن را تعمیر کنیم تا عمر آن را افزایش دهیم.

فن آوری

3 نوامبر 2022

توسط الکس ویلکینز

مهندسان می‌توانند سلامت پل‌ها را با استفاده از داده‌های تلفن‌های هوشمند اندازه‌گیری کنند، که می‌تواند به ما اجازه دهد تا ۱۵ سال به عمر مفید این سازه‌ها اضافه کنیم.

بیشتر پل ها با استفاده از بازرسی های بصری ارزیابی می شوند که می تواند زمان بر باشد. از طرف دیگر، سنسورهای نصب شده می‌توانند ارتعاش‌هایی را که فرکانس‌های مدال نامیده می‌شوند، شناسایی کنند که به ویژگی‌های فیزیکی پل مربوط می‌شود و می‌توان از آن برای ارزیابی سلامت آن استفاده کرد، اما قرار دادن آن‌ها روی همه پل‌ها گران است.

اکنون، توماس ماتارازو در آکادمی نظامی ایالات متحده در وست پوینت، نیویورک و همکارانش سیستمی را برای اندازه گیری فرکانس های مدال و در نتیجه نظارت بر سلامت پل ها با استفاده از داده های حرکتی تلفن ها توسعه دادند. ماتارازو توضیح می‌دهد: «نیازی به خرید حسگرهای اضافی یا ویژه نداریم تا بتوانیم داده‌های مورد نیاز خود را در مقیاس جمع‌آوری کنیم.

برای انجام این کار، محققان داده ها را در یک برنامه از تلفن ها هنگام عبور از پل ها جمع آوری کردند. آنها از داده‌های موقعیت مکانی GPS و اطلاعات شتاب‌سنج تلفن‌ها استفاده کردند که می‌تواند کوچک‌ترین حرکات انجام شده توسط تلفن را نشان دهد.

این مطالعه به سه بخش تقسیم شد: در بخش اول، محققان دو آیفون را در اتومبیل خود سوار کردند و در کل حدود 100 بار از پل گلدن گیت در سانفرانسیسکو عبور کردند.

در مرحله دوم، آنها داده‌های رانندگان اوبر را که بیش از 70 سفر بر روی پل گلدن گیت انجام می‌دادند، به عنوان بخشی از کار روزانه خود گرفتند. محققان همچنین از داده‌های حدود 250 سفر با تلفن‌های هوشمند اندرویدی روی یک پل بتنی کوتاه در Ciampino ایتالیا استفاده کردند که بیشتر نماینده پل‌ها در ایالات متحده است.

این سه مجموعه داده دارای سطوح مختلفی از نظارت بودند، از سفرهای پل گلدن گیت با دقت کنترل شده تا سفرهای اساساً کنترل نشده اوبر. ماتارازو و تیمش دریافتند که می‌توانند فرکانس‌های مودال پل‌ها را از هر یک از مجموعه‌های داده، در 3 درصد خوانش‌هایی که توسط حسگرهای ایستا بسیار دقیق گرفته شده است، اندازه‌گیری کنند. Matarazzo می‌گوید: «این واقعاً بی‌نظیر است، زیرا به این معنی است که می‌توانید از مجموعه داده‌های از قبل موجود با هزینه کم برای تخمین این ویژگی‌های پویای مهم استفاده کنید.» و باید با مجموعه داده‌های موجود از برنامه‌های تاکسی مانند Uber کار کند.

با این حال، اطلاعات گوشی های هوشمند احتمالاً در برخی موارد باید با بازرسی انسانی تکمیل شود. Matarazzo می‌گوید که می‌توانید از این روش بر روی هزاران پل استفاده کنید و تنها کسی را بفرستید تا بر کسانی که به آن نیاز دارند نظارت کند.

با توجه به فراگیر بودن داده‌های تلفن همراه، محققان تخمین می‌زنند که روش آنها می‌تواند بیش از دو سال زمان خدمات اضافی به یک پل قدیمی و نزدیک به 15 سال خدمات به یک پل جدید با اعمال تعمیر و نگهداری در لحظه مناسب در یک پل اضافه کند. . طول عمر.

مرجع مجله: مهندسی ارتباطات، DOI: 10.1038/s44172-022-00025-4

درباره این موضوعات بیشتر بدانید: