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澳大參與港珠澳大橋智慧化維修保養

2021-02-26 19:49

澳門大學正在參與國家級的“港珠澳大橋智慧化運維技術集成應用”和省級的“重大跨海交通集群工程智慧安全監測與應急管控”研發項目,開發有助港珠澳大橋智慧營運、監測和維養的科技,分析和評估結構的健康狀態。兩項目於2020年正式啟動,由十多家內地和香港的機構與澳大共同承擔。

澳大的負責人是智慧城市物聯網國家重點實驗室(澳門大學)成員、土木及環境工程學系主任、區域海洋研究中心代主任周萬歡副教授。她表示,大橋的結構受很多因素影響,要持續監測大橋不同位置的情況。海底隧道及其連接東西人工島的薄弱位置是澳大團隊關注的課題之一。該隧道由33節沉管連接組成。受地基不均勻等因素影響,每個沉管之間的連接處是最容易發生變形的位置,需要進行長期監測,分析和評估結構的健康狀態,提前採取必要措施。

為此,澳大研究人員正在開發各類智慧傳感器,材料包括光纖。周教授說:“光纖不單可以用於數據傳輸,還能用來監測溫度和應變的變化,反映結構受力後的變形特徵。光纖很適合隧道這種比較潮濕的環境,比電子傳感器更耐用。”她又表示,大橋不少位置難以安裝傳感器,所以研究人員還會構建力學仿真模型,推算出無法直接監測的參數,藉此全面掌握大橋的情況。

澳大團隊還在研究安裝傳感器和快速邊緣計算設備,並以無線方式連接。實驗室助理主任、電機及電腦工程系副教授馬少丹表示:“傳感器收集到數據後,會先傳到附近的邊緣運算設備,而非集中到一個中央平台。將計算任務分配到邊緣設備的話,我們就能縮短計算時間,提升預警速度,並且減少網絡的整體負荷。”

與此同時,澳大團隊正研究用智慧化方式檢測和評估海洋工程混凝土結構在惡劣環境下的耐久性、評估人工島在極端氣候條件下的安全狀況、開展通風機運行狀態評估及預警,以及構建高維多模態的沉管隧道知識圖譜並研究其數據生態機理等。

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