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2019年8月2日 星期五

Freeway bridge collapse in Genoa Italy: the moment of the fall



來源:电子发烧友网


物聯網和相關技術,可以幫助交通基礎設施管理人員,更有效地監控和管理老化結構。


隨著物聯網技術的使用案例,不斷出現在運輸和物流領域,從車隊和貨運管理到無人駕駛汽車,另一個潛在案例,可能正在該領域車輛的輪子下發展。

交通基礎設施——道路、橋梁、隧道、航運港口、機場等——也需要進行管理和監控,以確保持續可用性,更重要的是,確保安全性。隨著這些基礎設施的老化,這種需求變得更加重要。

例如,美國道路與運輸建築協會(ARTBA)今年早些時候發佈的一份報告顯示,僅在美國,616087 座橋樑中,就有47052座被評為「結構缺陷」,需要「緊急修復」。 

Report: 7.7% of America's Bridges are “Structurally Deficient” in ...

此外,還有235020座橋樑,有一些與它們相關的,非緊急修復需求。此外,同一份報告確定了18842(三分之一)個州際公路橋樑需要修復。

挑戰是全球性的。2018 年 8 月,義大利熱那亞的莫蘭迪大橋倒塌,造成 43 人死亡。倒塌的原因尚未確定,但已發表的報告,如《衛報》最近的一篇報導稱,莫蘭迪大橋結構老化,而且受到材料的相互作用,以及污染和氣候對橋樑腐蝕的影響。

在那場災難之後,全世界迫切需要,更好地評估民用基礎設施的健康狀況。物聯網可能被證明是,這一過程不可或缺的一部分。
建造和營運此類基礎設施的公司,開始瞭解物聯網如何在其結構的監控,和管理中發揮重要作用。丹麥橋樑和隧道營運商 Sund&Baelt 的資產管理執行董事,比亞恩喬根森(Bjarne Jorgensen)表示,像 Sund&Baelt 這樣的公司,需要升級其基礎設施資產管理方式,而利用物聯網和分析等新技術,是這些升級的關鍵因素。

他說:「我們可以看到,新的物聯網技術和大數據分析,使根據時間的維護策略,轉變為預測性維護成為可能,因為我們可以更好地評估資產的健康狀況。

比亞恩喬根森補充說,這些技術也可以降低基礎設施公司,進行傳統人工檢查的成本和時間。他在郵件中說:「由於難以到達以及橋樑巨大的結構,我們到目前為止已經經歷了,一次非常昂貴的檢查方案(我們正在營運世界上第三大懸索橋)。而透過使用無人機和感測器,可以以更高的品質,和更低的成本進行檢查。」

比亞恩喬根森說:「透過在這座橋上,增加數據採集感策器,我們可以獲得有關電纜和橫梁振動的即時資訊。今年夏天,我們將開始用無人機拍攝圖像,並利用人工智慧分析圖像,同時對路面進行影像檢查。」
為了改進其管理和監控基礎設施資產的方法,SUND&BAELT 正與 IBM 公司密切合作。這家丹麥公司以前曾使用 IBM Maximo 作為企業 IT 資產管理平台,並且早在 4 月份,IBM 就宣佈 SUND&BAELT 正在幫助 IBM,開發其最新的 IBM Maximo 產品組合—— IBM Maximo 民用基礎設施。

IBM 物聯網認知城市解決方案,全球總監 Stephen Russo 表示,在莫蘭迪大橋倒塌後,就有人問 IBM 是否可以提供技術和工具,來幫助查明發生了什麼。

他說:「這(橋樑災難)是啓動它的催化劑,當我們開始研究這場災難的原因,以及世界其他地區的其他基礎設施故障時,很明顯,大量基礎設施正在老化。需要更有效地管理預算,還需要進行風險評估,以確定哪些地方需要盡快進行修復,並確定優先次序。我們發現,在這個領域,目前還沒有普遍的解決方案。」

Stephen Russo補充說:「雖然像美國道路與運輸建築協會(ARTBA)這樣的研究顯示,可能需要關注數量驚人的橋樑,和其他形式的民用基礎設施,但管理這些結構的公司,需要更好地瞭解,哪些結構存在最緊迫的問題。僅僅說我們要將它們全部更換是不可行的,因此評估它們的健康狀況,並能夠確定如何優先修復,和增強哪些結構是非常重要的。」

數據分析是這一評估過程的關鍵,Stephen Russo 說,SUND&BAELT 不僅為 Maximo 民用基礎設施的持續發展,貢獻了行業專長和知識,還貢獻了自己的結構數據。

IBM 平台的目的,是提供一種多層次方法,幫助運輸基礎設施公司瞭解,和利用與其結構有關的多個數據源。Stephen Russo說,最終目標是創造橋樑、隧道和其他交通基礎設施的數位雙胞胎,使這些公司能夠更快、更明智地做出決策。

一些數據將透過現有的報告、檢查和藍圖獲得。Stephen Russo說:「今天,大部分數據都是手工製作的,以紙質形式存在,我們將所有這些數據數位化。下一階段是我們可以從物聯網感測器中獲得什麼,其中一些感測器現在可能已經存在,例如交通監視器、為安全而安裝的攝影機,但這些攝影機的圖像超出了可以分析的範圍。」

但他補充說,許多現有結構可能需要配備,額外的感測器和其他儀器,從而可以監測和測量振動、天氣狀況、濕度、熱量、腐蝕、地震活動、污染和其他環境因素。

最後,他承認,還有更多有價值的數據,可以從其他外部來源收集,比如 SUND&BAELT 公司使用的無人機。Stephen Russo說:「今天大多數檢查都是人工完成的,但是用一架可以在預定飛行路線上,一個月飛行一次的無人機,來代替這一流程,可以帶來人工檢查無法實現的圖像和視覺分析。並且能夠看到任何地方的結構變化,是非常重要的」。

儘管像莫蘭迪大橋這樣的災難,讓人們產生了一種緊迫感,即需要評估和更有效地管理老舊的民用基礎設施要素,但 SUND&BAELT 和 IBM 公司等公司也著眼於未來,在未來,物聯網、人工智慧和數據分析等技術,將從一開始就融入新一代交通基礎設施。

例如,目前 SUND&BAELT 正在進行 Fehmarn Belt Fixed Link 項目,該項目計劃於 2028 年開放,全長 15 英里,已經被吹捧為「歐洲最智慧的隧道」。

比亞恩喬根森說,「我們將在建設中為 Fehmarn Belt Fixed Link 配備物聯網感測器,以便全天候監控所有資產,還將安裝動態稱重感測器和速度感測器來監控交通,並對火車和卡車上的熱軸進行跟蹤,以避免發生事故。」

與此同時,Stephen Russo表示,IBM 將繼續擴大 Maximo 的民用基礎設施業務,增加更多運輸基礎設施營運商,作為合作夥伴,並擴大其技術合作夥伴名單。

他說,該公司希望加深對哪些類型感測器,需要安裝在不同類型的基礎設施元件上的理解,並與擁有土木工程專業知識的合作夥伴合作,以便能夠確定感測器的最佳位置,以及需要從感測器收集哪些類型的數據。

他說:「查看所有可用的數據,將會讓我們瞭解這種結構,正在發生什麼,該怎麼做決定將由管理它的營運和工程人員來負責,但我們允許他們非常迅速地做出決定。」



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