Képzeljen el egy olyan utat, amely hónappal korábban figyelmezteti a kritikus repedés kialakulását, lehetővé téve a gyors, olcsó és minimálisan invazív javítást. Ez már nem tudományos fantasztikus. A német tudósok olyan elektronikus szövetet fejlesztettek ki, amely az aszfaltba ágyazott, szenzoros idegrendszerként működik, folyamatosan figyelemmel kísérve az út szerkezeti egészségét belülről.
A felszínen túl: A rejtett rétegek dilemmája
Eddig az út valódi állapotának értékelése reaktív, pusztító és nem hatékony feladat volt. A mérnökök a felületes vizuális ellenőrzésekre támaszkodnak, vagy a legjobb esetben kinyerni tanúk (alapminták).
Ehhez a folyamathoz a sávok bezárását, a felületre fúrást és a minták laboratóriumban történő elemzését igényli. Ez drága, lassú, és ami a legfontosabb, csak egy nagyon specifikus pontból ad adatokat, így kilométernyi pályát nem tartva. Az igazi probléma gyakran felmerül és elterjed az alaprétegekben, a látásból elrejtve, amíg túl késő van, és a mosogatólyuk vagy a fúrólyuk már nyilvánvaló.
Az érzékszervi szövet, amely a karbantartás jövőjét szövi
Ezzel a kihívással szembesülve a Fraunhofer Wood and Wood Research Institute kutatói Senad2 projekt Elegáns és robusztus megoldást hoztak létre. Ez egy olyan szövet, amely természetes vászonszálakból áll, összefonódva egy 1 milliméter vastag finom érzékelőhuzallal, amely képes villamos energiát vezetni.
Ezt az intelligens anyagot egy dupla, sövényes szövőszéken gyártják, 50 centiméter széles tekercsben és a szükséges hosszúságon, készen állva arra, hogy az útépítés során a kemény aszfalt alaprétegen szőnyegként tekercseljék. Ezt követően az aszfalt felszíni rétege eloszlik rajta, eltemetve és védi az érzékszervi rendszert. Az egyetlen kapcsolat a külsőhez az érzékelő huzal vége, amely diszkréten megjelenik a vállon, amely egy mérőegységhez van csatlakoztatva.
Hogyan működik: A fizika, amely felismeri a repedéseket
Az észlelési elv ugyanolyan ötletes, mint hatékony. Ahogy a forgalom és a környezeti feltételek súlya fáradt az aszfalt, a mikrotörések kialakulnak benne. Amikor ezek a repedések elérik a beágyazott anyagot, nyomást gyakorolnak a vékony érzékelő huzalra.
Ez a fizikai nyomás megváltoztatja a kábel elektromos ellenállását. A mesterséges intelligencia algoritmusokkal felszerelt mérőegység képes értelmezni ezeket az ellenállás változásait. Nem csak meghatározhatja a károsodás jelenlegi mértékét, hanem megjósolhatja annak valószínű fejlődését is, amely kritikus időablakot kínál a prediktív karbantartáshoz.
Ennek az új proaktív megközelítésnek az előnyei
Ennek a technológiának a következményei átalakulnak az infrastruktúra -kezelésre:
- Prediktív és nem reaktív karbantartás: Ahelyett, hogy arra várnának, hogy egy fúrólyuk láthatóvá váljon, a hatóságok előre ütemezhetik a javításokat, amikor a probléma még mindig kicsi, és a megoldás gazdaságosabb.
- Csökkent költségek és gondok: Kerüljük a meghosszabbított sávok bezárását és a költséges sürgősségi javításokat.
- Folyamatos és valós idejű adatok: Teljes, valós idejű képet nyújt az egész út egészségéről, nem csak az izolált pontokról.
- Nagyobb közúti biztonság: A járda előrehaladott romlásának megakadályozásával közvetlenül hozzájárul a járművezetők biztonságához.
„A cél az, hogy hosszabb távra megtervezze, folyamatosan figyelje a közúti állapot változásait, és ezen az alapon előrejelzéseket hozzon létre és beépítse azokat a karbantartási menedzsment tevékenységekbe” – magyarázza Christina Haxter, a Fraunhofer kutatója. „Ez nem teszi az utak hosszabb ideig tartását, de javítja az állapotuk figyelésére irányuló erőfeszítéseket.”
Ezt az „intelligens út” jelenleg egy németországi ipari úton vizsgálják, amely az első lépés annak felé, amely az ellenálló és összekapcsolt infrastruktúra építésének és fenntartásának új szabványává válhat. Úgy tűnik, hogy az intelligens városokhoz vezető út szó szerint érzékelőkkel van burkolva.
