qw
دکتر ملکی فر در رویداد «راهکارهای نوآورانه در چالش ­های فناوری­های زیستی و سلامت»: صندوق نوآوری و شکوفایی در سود و زیان استارت‎آپ‌ها شریک می‌شود
۳۱ تیر ۱۳۹۸
با حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی برگزار شد؛ برگزاری سمینار معرفی صادرات محصولات IT و IOT در حوزه سلامت
۳۱ تیر ۱۳۹۸

استفاده از حسگرها برای پیشگیری از سوانح ریلی

محققان دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ‌کنگ، حسگرهایی تولید کرده‌اند که شتاب و لرزش موجود در قطارها را اندازه‌گیری کرده و با استفاده از هوش مصنوعی از سوانح ریلی و تصادم‌های قطارها پیشگیری می‌کند.

به گزارش روابط عمومی صندوق نوآوری و شکوفایی ریاست جمهوری، هر سال، سوانح ریلی در نقاط مختلف دنیا، منجر به صدمات شدید و مرگ‌های متعددی می‌شود.

اخیرا محققان هنگ‌کنگی، شتاب‌سنج‌های فیبری تولید کرده‌اند که می‌تواند برای بررسی لحظه به لحظه نقص‌های احتمالی روی ریل‌های قطار و خود قطارها به کار رود و مشکلات موجود را هشدار داده تا از رویداد سوانح ریلی پیشگیری کند.

این شتاب‌سنج جدید می‌تواند فرکانس‌ها را بیش از دو برابر از شتاب‌سنج‌های فیبرنوری شناسایی کند و آن برای بررسی فعل و انفعالات میان ریل و چرخ‌های قطار بسیار مناسب است. این حسگرهای بادوام، هیچ قطعه متحرکی ندارند و در محیط‌های پرسروصدا و با ولتاژ بالای وسایل ریلی به خوبی کار می‌کنند.

این شتاب‌سنج‌های جدید، علاوه بر بررسی ریل قطار، می‌تواند برای بررسی لرزش‌های سازه‌های دیگر، مانند بررسی سلامت ساختاری بناها و پل‌ها و همچنین اندازه‌گیری لرزش‌های بال‌های هواپیما، هم به کار رود.

محققان بیش از ۱۵ سال است که به دنبال ساخت سیستم‌های نظارتی مناسب ریل‌های قطار هستند که بتوانند با استفاده از شبکه حسگر تمام نوری، دائما قطعات و بخش‌های حیاتی ریل را بررسی کنند. این سیستم‌ها را می‌توان جایگزین سیستم‌های نظارتی هزینه‌بر و ناکارآمد فعلی کرد.

این شبکه حسی تمام نوری مزایای بسیاری دارد و در برابر تداخلات الکترومغناطیسی ایمن است و حسگرهای آن می‌تواند تا مسافت‌های طولانی حرکت کرده و البته به الکتریسیته نیازی هم نداشته باشد.

شتاب‌سنج‌های فیبرنوری فقط در سیستم‌های بررسی مبتنی بر توری براگ فیبری (FBGs) کار می‌کنند و نمی‌توانند لرزش‌های بیش از ۵۰۰ هرتز را تشخیص دهند. توری براگ فیبری، نوعی بازتابنده توزیع شده براگ است که در قسمت کوچکی از فیبر نوری ساخته می‌شود که طول موج خاصی از نور را بازتاب و بقیه طول موج‌ها را عبور می‌دهد. اگرچه این سیستم نظارتی برای بیشتر کاربرد‌های ریلی مناسب است اما نمی‌تواند فعل و انفعالات میان ریل و چرخ‌های قطار را به خوبی بررسی و نظارت کند.

محققان برای غلبه به این مشکل، نوعی شتاب‌سنج فیبر نوری جدید طراحی کردند که از فیبر نوری خاصی به نام فیبر کریستالی فوتونی قطبش‌پذیر که به صورت یک دیسک با قطر فقط ۱۵ میلی‌متر سیم‌پیچ‌ شده است، استفاده می‌کند. فیبر سیم‌پیچ شده با چسب بین لایه‌ای از فولاد ضد زنگ و قطعه‌ای سیلندری قرار می‌گیرد. وقتی لرزشی رخ می‌دهد، جسم سیلندری به تعداد فرکانس‌های ناشی از آن لرزش، به سیم‌پیچ فشار می‌آورد. این نیروی خارجی باعث می‌شود تا طول موج نور درون فیبر تا حدی که بشود آن را اندازه گرفت، تغییر کند.

این ابزار تداخل‌سنجی با استفاده از تغییرات نوری موجود در فیبر، در مورد لرزش‌های ایجاد شده، اطلاعات دقیقی به دست می‌آورد.

محققان می‌گویند، با نصب این شتاب‌سنج‌ها درون قطارها می‌توان تمام لرزش‌های موجود را ارزیابی کرد و نقص‌های احتمالی روی خطوط ریل‌ها را شناسایی کرد.

محققان هنگ‌کنگی امیدوارند با استفاده از شتاب‌سنج‌ ابداعی‌شان، جلوی سوانح ریلی را بگیرند