😥 Проблема: все мосты со временем разрушаются. При проектировании моста учитывают, какой будет нагрузка от природных и человеческих факторов. Например, сталь и другие металлы расширяются в жару и сжимаются на морозе, а из-за движения транспорта и людей мосты вибрируют и резонируют. Поэтому в конструкцию моста добавляют компенсаторы, демпферы и другие элементы, которые минимизируют урон от перепадов температур, колебаний и других нагрузок.
Но из-за глобального потепления нагрузки на многие мосты от изменений температур оказались за пределами расчётных. А из-за роста населения и развития экономики по мостам ходит больше людей и ездит больше машин, в том числе более тяжёлых, чем было заложено в проект. Поэтому мосты нужно обслуживать и вовремя ремонтировать, а для этого важно следить за их состоянием. Мосты осматривают, на них устанавливают датчики, но всегда есть риск, что проверку не проведут вовремя.
😎 Решение: проверять состояние мостов с помощью мобильных данных.
🤔 Как работает: информацию о структурном состоянии моста можно извлечь из данных акселерометра. Это датчик, который измеряет ускорение и определяет изменение положения устройства в пространстве. Акселерометр есть во всех современных смартфонах, а смартфоны есть у водителей и пассажиров во всех автомобилях.
Когда смартфоны провозят по мосту, их акселерометры улавливают модальные частоты от вибраций и собирают такую же информацию, как стационарные датчики. По изменениям модальных частот можно понять, что структурная целостность моста нарушена.
Для проверки собрали данные смартфонов во время множества поездок по висячему мосту Золотые Ворота в Сан-Франциско и арочному мосту с бетонными пролётами в Чампино, Рим. Данные смартфонов с висячего моста почти совпадали с датчиками, а в случае с арочным расхождения были до 5,5%.
📺 Посмотреть:
🤨 И что? Мониторинг состояния мостов с помощью мобильных данных — лёгкий и почти бесплатный способ в сравнении с установкой датчиков и регулярными осмотрами. По предварительным расчётам, с помощью нового способа можно увеличить срок службы мостов на 15–30%.
🧑💻 Кто: исследователи Массачусетского технологического института с коллегами из США, Сингапура и Италии.
Источники: techxplore.com и nature.com
