Milioni američkih vozača svakodnevno voze preko neispravnih ili zastarelih mostova, pokazuje statistika auto-puteva. Međutim, suviše je skupo da se svi ovi mostovi poprave ili da se adekvatno nadgleda njihova bezbednost, kaže istraživač sa Univerziteta u Merilendu (University of Maryland) koji je projektovao nov, pristupačan sistem za rano upozoravanje.
Ova bežična tehnologija mogla bi da upozori na rušenje mosta kao ono koje se desilo avgusta 2007. godine u Mineapolisu kada je na msotu I-35W poginulo 13 i povređeno 145 ljudi, kaže ovaj istraživač i dodaje da bi to moglo biti urađeno za stoti deo troškova sadašnjih žičanih sistema.
Mehdi Kalantari
Kalantari je stvorio male bežične senzore koji nadgledaju i svakog minuta prenose podatke o integritetu konstrukcije mosta. Centralni kompjuter analizira podatke i momentalno upozorava nadležne o mogućem problemu. Planira da pokrene proizvodnju na jesen.
"Moglo bi biti spašeno na stotine života", kaže istraživač u oblasti elektroinženjeringa sa Univerziteta u Merilendu Medi Kalantari (Mehdi Kalantari). "Jedan na svaka četiri mosta na auto-putevima ima konstrukcijske probleme za koje se zna ili je njegov predviđeni životni vek istekao. Većina prolazi inspekcijske provere jednom godišnje ili jednom u dve godine. To je loša kombinacija."
Srušeni most u Mineapolisu, avgust 2007.
"Da je ovakva vrsta tehnologije postojala pre četiri godine u Minesoti, velika je verovatnoća da je fatalno rušenje mosta moglo biti izbegnuto", dodaje Kalantari. "Ovaj novi pristup čini preventivno održavanje pristupačnim – čak i u vreme kada je budžet skresan. Nadležni će moći da rano uoče probleme i imaće nedelje ili mesece da problem srede."
|
Više od jednog na četiri mosta u SAD je ili sa konstruktivnim nedostatkom ili funkcionalno zastareo, prema proceni iz 2009. godine Udruženja američkih inženjera (U.S. Society of Civil Engineers). |
Kalantarijevi senzori mere pokazatelje konstrukcijskog zdravlja mosta, kao što su dilatacija, vibracije, fleksibilnost i razvoj metalnih pukotina. Senzori su mali, bežični, otporni i ne zahtevaju skoro nikakvo održavanje, kaže. Očekuje se da traju više od decenije, a svaki košta oko 20 američkih dolara. Za prosečan most na auto-putu trebalo bi oko 500 senzora što bi ukupno koštalo oko 10.000 dolara.
"Neposrednost, niski troškovi, malo potrebne energije i mala veličina jesu dodatak revoluciji u nadgledanju mosta, omogućavajući povećani nivo sposobnosti ranog upozoravanja", zaključuje Kalantari.
Noviji "inteligentni" mostovi, uključujući i zamenu mosta I-35W u Mineapolisu, imaju ugrađene senzorske mreže. Međutim, Kalantari kaže da su troškovi preveliki za upotrebu na starijim mostovima. "Korišćenje žičane mreže koštaće najmanje 100 puta više od bežične alternative, a to je suma koja se jednostavno ne može izdvojiti imajući u vidu naprezanje lokalnog, državnog i federalnog budžeta", procenjuje Kalantari.
Čvorni limovi Northwest Branch Bridge
U izveštaju o fatalnom rušenju mosta u Mineapolisu, Nacionalni odbor za saobraćajnu bezbednost (National Transportation Safety Board) identifikovao je neispravni čvorni lim – suštinsku vezu za integritet konstrukcije mosta – kao verovatni uzrok nesreće. Izveštaj beleži "neadekvatno korišćenje tehnologija za preciznu procenu stanja čvornih limova na nosaču rešetkastog mosta". Kalantari očekuje da njegova tehnologija odgovori na tu potrebu.
Testiranje na mostovima Merilenda
Skoro godinu dana, Kalantari je testirao svoj uređaj u saradnji sa Ministarstvom saobraćaja američke države Merilend, mereći konstrukcijske parametre mostova na auto-putevima u stvarnim uslovima. Ovo mu je omogućilo da optimizuje performanse i potrošnju energije svog uređaja. Njegov nadograđeni model je manji i deset puta više energetski efikasan od svog prethodnika.
Testiranje mu omogućava da prati reakcije mosta na promene vremenskih uslova i saobraćaja. Na primer, on meri kako se metal širi i skuplja kako temperatura raste i pada. Takođe, može da uporedi reakciju metala tokom perioda visokog i niskog opterećenja. Nada se da će proširiti oblast testiranja u Merilendu i primeniti senzore u potpunosti preko mostova.
Most Northwest Branch Bridge na međudržavnom auto-putu Capital Beltway (I-495):
Od avgusta 2010. godine, Kalantari je imao osam senzora na Northwest Branch mostu, rešetkastom mostu kao što je bio onaj u Merilendu koji se srušio, mada manji. Most se pokazao kao "siguran" u svim testovima dosad.
Northwest Branch Bridge
"Sve funkcioniše kako treba – i most i moji instrumenti", izveštava Kalantari.
Most Conococheague Creek Bridge na auto-putu Frederick (I-70):
Ovo je drugi most koji su zvaničnici Merilenda obezbedili za Kalantarijeve testove.
Kako funkcioniše sistem
Kao i kod klasične tehnologije, senzori mere promenljive koje odražavaju konstruktivni integritet mosta, kao što su dilatacije, vibracije, nagib, ubrzanje, deformacije i pucanje. Ozbiljni problemi su očigledniji i lakši za interpretiranje, te se na njih brzo upozorava. Problemi u začetku su prikriveniji i moglo bi da potraje par dana dok sistem ne bude dovoljno siguran da izvesti o takvom problemu konstruktivnog integriteta.
Senzori su tanji od 5mm i imaju četiri tanka, savitljiva sloja. Prvi registruje i meri konstruktivne parametre, drugi skladišti energiju, treći prenosi podatke, a spoljni sloj prikuplja energiju od svetlosti i radio-talasa iz okruženja. Kalantari kaže da ovi senzori nude značajno unapređenje u odnosu na postojeću tehnologiju. Bez žica, bez baterija ili njima namenjenog izvora eksterne energije; skoro bez održavanja; niskih troškova; lako se i brzo instaliraju; pogodni za nove i postojeće mostove.
Podaci o mostu
Kalantari kaže da on radi u "tržištu u začetku, bez široko prihvaćenog komercijalnog rešenja". Kako bi komercijalizovao svoju tehnologiju, osnovao je Resensys LLC, start-up preduzeće. Očekuje da će početi sa probnom proizvodnjom u septembru.
Linkovi:
Vest sa portala Gradjevinarstvo.rs:
