May-2017 ÷ Mar-2018

NeuroQuake

Monitorowanie szczelin dylatacyjnych mostów drogowych z wykorzystaniem analizy sygnałów przy użyciu sieci neuronowych

Krajowe NeuroCar

Celem projektu było opracowanie systemu do do analizy niestacjonarnych sygnałów wibroakustycznych pozyskanych z układu geofonów, akcelerometrów i mikrofonów, pod kątem wykrywania uszkodzeń mechanizmów szczelin dylatacyjnych mostów drogowych. System ma pracować w trybie 24/7, a informacja o wykryciu uszkodzenia powinna być przekazywana natychmiast zarządcy drogi, zanim nastąpi całkowita degeneracja monitorowanego łącza dylatacyjnego.

W ramach projektu opracowano pilotażowy układ badawczy będący próbą rozwiązania problemu wskazanego przez jednego z klientów Neurosoftu – Dyrekcji Autostrad w Bawarii Północnej (ABDNB). W ramach projektu zweryfikowano możliwość diagnozy uszkodzeń w obrębie wielomodułowych konstrukcji dylatacyjnych na obiektach mostowych, w oparciu o analizę sygnałów akustycznych. Klient opisał typy uszkodzeń takiego elementu oraz przedstawił aktualnie stosowane metody ich diagnozowania.

W wyniku realizacji projektu powstały podstawowe komponenty elektroniczno-informatyczne systemu akwizycji i analizy sygnałów akustycznych:

  • prototyp urządzenia pomiarowego, służącego do nagrywania sygnałów akustycznych oraz ich wstępnej analizy, składający się z jednostki obliczeniowo-komunikacyjnej, 8-kanałowego przetwornika zapewniającego synchroniczną digitalizację sygnałów z uszczelnionych mikrofonów elektretowych,
  • algorytmy testowe do sekwencjonowania materiału dźwiękowego (nagrań), wstępnej parametryzacji sygnałów akustycznych oraz diagnozowania nietypowych (symulowanych) dźwięków w obrębie otworów dylatacyjnych; opracowano architekturę testowej głębokiej sieci neuronowej do wykrywania i klasyfikacji symulowanych dźwięków metalicznych,
  • prototyp systemu diagnostycznego, generującego alerty w przypadku wykrycia nietypowych dźwięków metalicznych (jeden scenariusz aplikacyjny).

Testowe urządzenie zainstalowane zostało na moście na autostradzie BAB-A9 (Niemcy), koło miejscowości Schnaittach (GPS: 49.582418, 11.344986) i działało przez 6 miesięcy.

Udowodniono, że opracowane urządzenie wypełnia wstępne założenia funkcjonalne jednak jego praktyczne zastosowanie w skali jaką przewidywano (setki lokalizacji pomiarowych, w pełni automatyczny tryb pracy, różnorodne typy diagnozowanych usterek, brak źródeł zasilania, duże ograniczenia w instalacji i trudności konfiguracyjne wynikające z niekorzystnej akustyki, wymagana łatwość instalacji i konfiguracji) wymaga istotnych modyfikacji zarówno konstrukcji jak i użytych algorytmów. Zagadnienia technologiczne, które wymagają lepszego opracowania.

Czas trwania
2017-05-01 ÷ 2018-03-30
Koszty
42,000.00 EUR
Dotacja
100 %
Dyrekcja Autostrad Bawarii Północnej
card image