एवरेटिंग ब्रिज डिजास्टर: नई तकनीक से सैकड़ों लोगों की जान बचाई जा सकती है - अंतरिक्ष समय - 2020

Anonim

यह वायरलेस तकनीक 1, 2007 को मिनियापोलिस के I-35W के साथ पुल की तरह के पतन को रोक सकती है और 145 को घायल कर सकती है। वह कहते हैं - और ऐसा मौजूदा वायर्ड सिस्टम की लागत से एक-सौवें स्थान पर करते हैं।

मैरीलैंड विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग शोधकर्ता मेहदी कलंतरी कहते हैं, "संभावित रूप से सैकड़ों लोगों की जान बचाई जा सकती है।" "हर चार अमेरिकी राजमार्ग पुलों में से एक ने संरचनात्मक समस्याओं को जाना है या अपने इच्छित जीवन-काल को पार कर लिया है। ज्यादातर हर एक या दो साल में एक बार निरीक्षण किया जाता है। यह एक बुरा मिश्रण है।"

कलंतरी ने छोटे वायरलेस सेंसर बनाए हैं जो पुल की संरचनात्मक अखंडता पर मिनट-दर-मिनट डेटा की निगरानी और संचार करते हैं। एक केंद्रीय कंप्यूटर डेटा का विश्लेषण करता है और तुरंत संभावित परेशानी के अधिकारियों को चेतावनी देता है। वह गिरावट में बड़े पैमाने पर निर्माण की योजना बना रहा है।

"अगर इस तरह की तकनीक मिनेसोटा में चार साल पहले उपलब्ध हो गई थी, तो एक अच्छा मौका है कि घातक पुल गिरने से बचा जा सकता है," कलंतरी कहते हैं। "यह नया दृष्टिकोण निवारक रखरखाव को सस्ती बनाता है - यहां तक ​​कि उस समय जब बजट तंग होते हैं। अधिकारी समस्याओं को जल्द पकड़ पाएंगे और किसी समस्या को ठीक करने के लिए सप्ताह या महीना होगा।"

यूएस सोसायटी ऑफ सिविल इंजीनियर्स के 2009 के अनुमान के अनुसार, एक से अधिक चार अमेरिकी पुल या तो संरचनात्मक रूप से कम या कार्यात्मक रूप से अप्रचलित हैं।

  • 72,000 से अधिक अमेरिकी पुलों को अमेरिकी परिवहन विभाग द्वारा "संरचनात्मक रूप से कमी" के रूप में सूचीबद्ध किया गया है और अतिरिक्त निगरानी की आवश्यकता है।
  • 79,000 अन्य कार्यात्मक रूप से अप्रचलित हैं, उनके जीवन-काल को पार करने और उन्हें संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए भार से अधिक भार उठाते हैं।

कलेंटरी के सेंसर एक पुल के संरचनात्मक स्वास्थ्य के संकेतक को मापते हैं, जैसे कि तनाव, कंपन, लचीलापन और धातु दरारें। वे कहते हैं कि सेंसर छोटे, वायरलेस, बीहड़ हैं और व्यावहारिक रूप से रखरखाव की आवश्यकता नहीं है। वे एक दशक से अधिक समय तक चलने की उम्मीद कर रहे हैं, प्रत्येक की लागत लगभग $ 20 है। एक औसत आकार के राजमार्ग पुल को लगभग 10,000 डॉलर की कुल लागत के लिए लगभग 500 सेंसर की आवश्यकता होगी।

"चेतावनी, कम लागत, कम ऊर्जा और कॉम्पैक्ट आकार पुल सुरक्षा निगरानी में एक क्रांति के लिए जोड़ते हैं, प्रारंभिक चेतावनी क्षमता का एक बढ़ा स्तर प्रदान करते हैं," कलंतरी का निष्कर्ष है।

मिनियापोलिस में I-35W प्रतिस्थापन सहित नए "स्मार्ट" पुलों में सेंसर के वायर्ड नेटवर्क हैं। लेकिन कलंतरी का कहना है कि पुराने स्पैन पर उपयोग के लिए लागत बहुत अधिक है।

"एक वायर्ड नेटवर्क के दृष्टिकोण में वायरलेस विकल्प की तुलना में कम से कम 100 गुना अधिक खर्च होगा, और यह कि स्थानीय, राज्य और संघीय बजटों पर तनाव को देखते हुए केवल अनपेक्षित है," कलांटारी का अनुमान है।

वर्तमान संघीय आवश्यकताएं ऑन-साइट के लिए कॉल करती हैं, स्पैन की स्थिति के आधार पर हर दो से पांच साल में एक बार राजमार्ग पुलों का दृश्य निरीक्षण। संरचनात्मक रूप से कम समझे जाने वाले पुलों का प्रत्येक वर्ष में एक बार निरीक्षण किया जाना चाहिए।

घातक मिनियापोलिस पुल के पतन पर अपनी रिपोर्ट में, राष्ट्रीय परिवहन सुरक्षा बोर्ड ने एक दोषपूर्ण "गुस्सेट प्लेट" की पहचान की - जो कि पुल की संरचनात्मक अखंडता के लिए आवश्यक एक कनेक्टर - आपदा के संभावित कारण के रूप में है।

रिपोर्ट में "डेक ट्रस पुलों पर गसेट प्लेट्स की स्थिति का सही आकलन करने के लिए प्रौद्योगिकियों के अपर्याप्त उपयोग पर ध्यान दिया गया है।" कलंतरी को उम्मीद है कि उनकी तकनीक उस जरूरत को पूरा करेगी।

मैरीलैंड पुलों का परीक्षण

लगभग एक साल से, कलेंटरी परिवहन के मैरीलैंड विभाग के साथ अपने डिवाइस का परीक्षण कर रहा है, एक वास्तविक सेटिंग में राजमार्ग पुलों के संरचनात्मक मापदंडों को मापता है। इससे उसे डिवाइस के प्रदर्शन और ऊर्जा की खपत का अनुकूलन करने में सक्षम बनाया गया है। उनका अद्यतन मॉडल अपने पूर्ववर्ती की तुलना में छोटा और दस गुना अधिक ऊर्जा कुशल है।

परीक्षण उसे मौसम की स्थिति और यातायात में परिवर्तन के लिए पुल की प्रतिक्रिया को ट्रैक करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, वह माप रहा है कि तापमान बढ़ने और गिरने के दौरान धातु कैसे फैलती है और सिकुड़ती है। साथ ही, वह पीक और लाइट लोड की अवधि के दौरान धातु की प्रतिक्रिया की तुलना कर सकता है। वह मैरीलैंड में अधिक व्यापक रूप से क्षेत्र परीक्षण का विस्तार करने और स्पैन में पूरी तरह से सेंसर तैनात करने की उम्मीद करता है।

  • कैपिटल बेल्टवे (I-495), नॉर्थवेस्ट ब्रांच ब्रिज: अगस्त 2010 के बाद से, कलेंटरी के नॉर्थवेस्ट ब्रांच ब्रिज पर आठ सेंसर लगे हैं, जो मिनियापोलिस में ढहने वाले ट्रस स्पैन की तरह छोटा है। पुल ने अब तक के सभी परीक्षणों में "सुरक्षित" साबित किया है। "सब कुछ काम कर रहा है जिस तरह से यह माना जाता है - दोनों पुल और मेरे उपकरण," वे रिपोर्ट करते हैं।
  • फ्रेडरिक, मैरीलैंड (I-70), कॉन्कोचिएग क्रीक ब्रिज: यह स्पैन कलेंटरी के परीक्षण के लिए मैरीलैंड राजमार्ग के अधिकारियों द्वारा प्रदान किया गया दूसरा है।

सिस्टम कैसे काम करता है

पारंपरिक प्रौद्योगिकी के साथ, सेंसर एक चर की संरचनात्मक अखंडता को प्रतिबिंबित करने वाले चर को मापते हैं, जैसे कि तनाव, कंपन, झुकाव, त्वरण, विरूपण और क्रैकिंग।

गंभीर समस्याएं अधिक स्पष्ट और व्याख्या करने में आसान हैं, और इसलिए बहुत जल्दी एक अलार्म यात्रा करते हैं। प्रारंभिक चरण की समस्याएं अधिक सूक्ष्म होती हैं, और कुछ दिनों तक लग सकती है जब तक कि सिस्टम एक संरचनात्मक अखंडता समस्या की रिपोर्ट करने के लिए पर्याप्त आश्वस्त नहीं होता है।

सेंसर पांच मिलीमीटर से कम मोटे होते हैं और इनमें चार पतली, लचीली परतें होती हैं। पहला इंद्रियां और संरचनात्मक मापदंडों को मापता है; दूसरा भंडार ऊर्जा; तीसरा डेटा संचार करता है; और बाहरी परत ऊर्जा परिवेश प्रकाश और परिवेश रेडियो तरंगों से ऊर्जा लेती है।

कलंतरी का कहना है कि सेंसर मौजूदा प्रौद्योगिकी पर एक महत्वपूर्ण सुधार प्रदान करते हैं:

  • कोई तार, बैटरी या समर्पित बाहरी शक्ति स्रोत नहीं;
  • लगभग कोई रखरखाव नहीं;
  • कम लागत;
  • स्थापित करने के लिए आसान और त्वरित;
  • नए और मौजूदा पुलों के लिए उपयुक्त है।

समय सारणी

कलंतरी का कहना है कि वह "उभरते हुए बाजार में काम कर रही है जिसमें अब व्यापक रूप से स्वीकार्य वाणिज्यिक समाधान उपलब्ध नहीं है।" अपनी तकनीक का व्यवसायीकरण करने के लिए, उन्होंने यूनिवर्सिटी ऑफ़ मैरीलैंड के टेक्नोलॉजी एडवांसमेंट प्रोग्राम इनक्यूबेटर में एक स्टार्ट-अप Resensys LLC की स्थापना की। वह सितंबर में बड़े पैमाने पर उत्पादन की उम्मीद करता है।

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