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Wissenschaftler entwickeln einen Smartphone-Sensor zur Überwachung bröckelnder Brücken und Straßen

Wissenschaftler entwickeln einen Smartphone-Sensor zur Überwachung bröckelnder Brücken und Straßen

Wissenschaftler hoffen, dass die Crowdsourcing-Datenerfassung über den Zustand der alternden zivilen Infrastruktur Leben retten wird. Wissenschaftler der University of Missouri haben eine Smartphone-basierte Technologie entwickelt, mit der jeder über den Zustand der bröckelnden zivilen Infrastruktur in den USA berichten kann.

Ein kürzlich veröffentlichter Bericht der American Society of Civil Engineers gab der US-amerikanischen Infrastruktur wie Brücken und Straßen landesweit ein D + -Rating auf einer A - F-Skala.

Allmählich verfallende Systeme könnten nicht nur die Wirtschaft Milliarden von Dollar kosten, sondern auch Leben fordern, wenn es zu einem Unfall wie dem jüngsten Zusammenbruch der Morandi-Brücke in Genua, Italien, kommen würde.

Smartphonesensoren liefern klare, konsistente Daten

Es ist klar, dass die Infrastruktur im ganzen Land überwacht werden muss, aber das allein könnte Millionen kosten und zu lange dauern. Stattdessen haben Wissenschaftler der Universität von Missouri einen Sensor entwickelt, der die vorhandene Smartphone-Technologie verwendet und die Daten mühelos drahtlos an eine Datenbank übertragen kann, während der Benutzer auf einer Straße fährt.

"Viele der vorhandenen Methoden zur Überwachung unserer zivilen Infrastruktursysteme weisen technische Probleme auf und sind nicht benutzerzentriert", sagte Amir Alavi, Assistenzprofessor für Bau- und Umweltingenieurwesen am MU College of Engineering, mit freundlicher Genehmigung in der Abteilung für Biomedizinische, biologische und chemische Technik.

"Die Menschen suchen nach intelligenten, kostengünstigen, skalierbaren und benutzerzentrierten Ansätzen. Mit den aktuellen technologischen Fortschritten können sie helfen, Probleme mit ihren eigenen Geräten zu überwachen oder zu erkennen, und die Smartphone-Technologie ermöglicht es uns, dies mit der zivilen Infrastruktur zu tun."

Bewährte Technologie wird eingeführt

Alvari nutzte das Fachwissen von Bill Buttlar, dem Glen Barton-Lehrstuhl für flexible Pflastertechnologie, um diese innovative Lösung zur Überwachung von Straßen und Brücken zu entwickeln.

"Die Bewertung von Straßen, Brücken und Flugplätzen mit erschwinglichen Sensoren, wie sie in Smartphones zu finden sind, funktioniert wirklich", sagte Buttlar.

"Mit einem Smartphone können wir viele kostengünstige Messungen zusammenfügen, um beispielsweise die Rauheit oder Verschlechterung einer Straßenoberfläche genau zu beurteilen. In einem kürzlich vom Verkehrsministerium von Missouri gesponserten Projekt haben wir auch gezeigt, dass der Zustand des Flughafens genau beurteilt werden kann Start- und Landebahnen und Rollwege. "

Gegenwärtige Methoden zur Bewertung der Alterung der Infrastruktur erfordern häufig die Stilllegung von Straßen oder Brücken. Dann wird eine Probe entnommen, die mit einer Basislinie verglichen wird.

Diese Übung kann kostspielig und zeitaufwändig sein und erhebliche Verkehrsprobleme verursachen. Crowdsourced-Datenerfassung mit Smartphones ist eine praktikable Alternative, die kostengünstiger ist und effektiver sein könnte.

Handlungsbeobachtungen der nächste Schritt

Treiber können Daten wie Unebenheiten, visuelle Bedingungen und mehr relativ einfach in eine in der Cloud gehostete Datenbank hochladen. Das Forschungsteam arbeitet derzeit an Modellen, die eine schnelle Anwendung der Daten ermöglichen, damit diese mit einer gesunden Probe verglichen und bei Bedarf Maßnahmen ergriffen werden können.

Die Studie "Ein Überblick über die Smartphone-Technologie für die bürgerzentrierte Überwachung von ziviler Infrastruktur in Echtzeit und skalierbar" wurde in der jüngsten Ausgabe von Future Generation Computer Systems veröffentlicht.


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