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工程师测试弹性,智能的基础设施
2021年05月06日    阅读量:4062    新闻来源:中国风格网 stylechina.com  |  投稿

像当今的许多家用设备一样,现代基础设施也具有使用无线设备收集和交换有价值的数据的能力,这些无线设备可实时监控建筑物和桥梁的健康状况。但是,用于地下基础设施的无线系统(例如公用事业管道)在现场进行测试要困难得多,尤其是在罕见和极端事件(例如地震)期间。


康奈尔岩土工程生命线大型测试设施的工程师着手通过测试由加利福尼亚大学伯克利分校和剑桥大学智能基础设施与建设中心的研究人员开发的几种先进传感器来改变这种状况。这些传感器-可以共同测量应变,温度,运动和泄漏-沿着防灾管道的40英尺段安装,该管道正在测试地震断裂的性能。


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该管道本身是创新的,由IPEX公司使用分子取向的聚氯乙烯材料生产,经过工程设计可拉伸,弯曲和压缩,因为它可以承受类似于地震,洪水和与建筑相关的活动所发生的极端地面变形。来自加利福尼亚州奥克兰和不列颠哥伦比亚省温哥华的工程师前往伊萨卡岛,观察该管道被埋在液压驱动的装有80吨土壤的“分水盆”中时发生的模拟断裂破裂。


该测试是高级传感器首次用于监视地下基础设施的用途,并且对管道在遇到地面故障时的伸长和弯曲能力进行了前所未有的研究。


康奈尔大学岩土工程系博士后布拉德·沃姆(Brad Wham)说:“这真是一个了不起的表现。它确实表现出色。” “与四年前康奈尔根据我们的测试建议所做的修改得出的最新设计相比,它能够承受的地面变形比上一次设计多出50%。”


这些传感器引起了与会的市政工程师的兴趣,他们需要新的方法来监视地下基础设施的性能。随着城市开始采用传感器技术,不仅存在用于基础设施的数据,而且还将存在于周围环境的数据。


“您可以了解有关沉陷源,影响其他建筑物的腐蚀的知识,或有关地震或飓风破坏的地理分布的知识,然后使您可以做出有关应急响应的更好决策,”民用教授Tom O'Rourke说道。以及环境工程和该研究项目的首席研究员。


该测试还证明,传感器可以为IPEX等公司提供有价值的反馈,这些公司希望推进新产品背后的工程设计并提高系统范围的性能。


奥罗克说:“这是关于为地下生命线系统(例如供水,电力和电信)提供反馈和情报,这些系统提供定义现代城市的服务和资源。” “对我来说很明显,在20年内将把智能集成到基础架构的各个方面。”


伯克利大学教授,伯克利和剑桥团队的首席研究员肯纳·索加说:“我们的愿景是,通过感知并适应不断变化的环境来照顾我们未来的基础设施。” “快速开发传感器技术和数据分析使我们有机会实现这一目标。”


研究团队正在挖掘管道并分析传感器收集的大量数据。沃姆说:“这将改变游戏规则。”他补充说,其中一些设备每秒可以记录多达一千次的测量数据。“我们现在有许多大量的数据用于以前无法实现的测量。”



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