Światłowody zamienią się w czujniki: rewolucyjny system monitoringu mostów i tuneli

Europejski projekt badawczy ECSTATIC pokazuje, że istniejące kable światłowodowe mogą pełnić rolę precyzyjnych czujników drgań, naprężeń i mikropęknięć w infrastrukturze krytycznej. Dzięki laserowym impulsom i analizie AI możliwe jest wykrycie uszkodzeń mostów, wiaduktów czy tuneli zanim staną się zagrożeniem – bez instalowania kosztownych, fizycznych sensorów.

Posłuchaj
00:00

Projekt ECSTATIC – wykorzystanie istniejącej infrastruktury

Koordynowany przez Aston University projekt ECSTATIC o wartości 5,1 mln euro testuje tę koncepcję w dużym mieście w Wielkiej Brytanii. Pierwszym obiektem pilotażowym jest intensywnie eksploatowany wiadukt kolejowy z epoki wiktoriańskiej.

Celem jest wykrywanie subtelnych przesunięć konstrukcji, naprężeń i drgań w czasie rzeczywistym, poprzez przesyłanie impulsów światła laserowego przez kable światłowodowe.

– Naszym celem jest stworzenie globalnego układu nerwowego dla krytycznej infrastruktury – mówi profesor David Webb, koordynator projektu ECSTATIC. – Chcemy przekształcić istniejące światłowody w całodobowy system wczesnego ostrzegania, zdolny do wykrywania najmniejszych wstrząsów czy mikropęknięć, zanim dojdzie do katastrofy. Jeśli się to uda, różnica będzie polegała na tym, że zamiast usuwać skutki tragedii, będziemy mogli zawczasu naprawić problem.

Alternatywa dla kosztownych czujników fizycznych

Tradycyjne rozmieszczenie czujników na całych sieciach transportowych i energetycznych wymagałoby nakładów liczonych w miliardach oraz wiązałoby się z dużymi utrudnieniami. ECSTATIC stawia na wykorzystanie infrastruktury, która już istnieje.

Na pierwszym stanowisku testowym naukowcy wysyłają ultradokładne impulsy laserowe przez zakopane w ziemi kable światłowodowe. Przejeżdżające nad nimi pociągi powodują minimalne ugięcia i wibracje włókien. Zmiany te wpływają na zachowanie światła w kablu – modyfikują jego fazę i polaryzację, tworząc optyczny „odcisk palca” sił działających na konstrukcję.

Analizując te zmiany z wykorzystaniem nowego fotonicznego układu scalonego z podwójnym mikrogrzebieniem częstotliwości oraz zaawansowanego przetwarzania sygnałów opartego na sztucznej inteligencji, projekt ECSTATIC dąży do identyfikacji wczesnych oznak uszkodzeń lub zmęczenia materiału – bez zakłócania przesyłu danych internetowych.

Potrzeba proaktywnego monitorowania

– Pęknięcia w mostach, wiaduktach czy tunelach nie dają o sobie znać wprost – konstrukcje zużywają się powoli i po cichu, a pierwsze objawy awarii są niewidoczne aż do momentu krytycznego. W Wielkiej Brytanii i w wielu krajach Europy mamy setki starzejących się mostów kolejowych, po których codziennie przejeżdżają miliony pojazdów. Wiele z nich pochodzi z czasów wiktoriańskich i bez odpowiedniego monitoringu mogą stać się tykającą bombą – podkreśla Webb.

Jeśli brytyjskie testy zakończą się sukcesem, technologia może zostać wdrożona w całej Europie, zapewniając bezpieczniejsze i inteligentniejsze monitorowanie infrastruktury za ułamek kosztów tradycyjnych systemów.

Partnerzy projektu

Projekt ECSTATIC, realizowany do lipca 2028 r., zrzesza 13 europejskich partnerów, w tym uniwersytety z Padwy, L’Aquili, Chalmers, Alcalá i West Attica, a także firmy i instytucje takie jak Telecom Italia Sparkle, OTE Group, Nokia, Network Rail, MODUS, szwajcarska firma Enlightra SARL oraz grecki instytut sejsmologii NOA.

 

Źródło: The Engineer

Powiązane treści
Rynek czujników obrazu CMOS przekroczy 30 mld USD do 2030 roku – mobilność, motoryzacja i bezpieczeństwo napędzają wzrost
Ogniwa słoneczne zasilą elektronikę prosto ze światła w pomieszczeniach
Dotykowe czujniki indukcyjne - nowy wymiar interfejsu HMI
Drukowany w 3D czujnik auksetyczny napędza rozwój elektroniki ubieralnej i robotyki
Najnowocześniejsze przetwornice DC-DC i czujniki MEMS
Czujniki kwantowe
Czy do 2030 roku na rynku pojawią się czujniki kwantowe?
Jak tanio połączyć czujniki w sieć dla systemów zarządzania budynkiem
Zobacz więcej w kategorii: Gospodarka
Produkcja elektroniki
Infineon otwiera w Dreźnie Smart Power Fab. Największa inwestycja w historii firmy wzmocni europejski rynek półprzewodników
Zasilanie
Schneider Electric i Hon Hai Technology Group (Foxconn) ogłaszają strategiczną współpracę, aby przyspieszyć rozwój centrów danych AI
Komunikacja
5G na rzecz obronności: Ericsson i Wojskowa Akademia Techniczna łączą siły
Komponenty
Samsung i SK Hynix zainwestują 518 miliardów dolarów w nowe centrum produkcji chipów
Komunikacja
AI w chmurze a prywatność. Czy sztuczna inteligencja nas obserwuje?
Optoelektronika
Sztuczna inteligencja redefiniuje rynek transceiverów optycznych - 112 mld dolarów w 2031 roku
Zobacz więcej z tagiem: Projektowanie i badania
Wywiady
Materiały do ekranowania: miniwywiad - Wojciech Sydor, sales and marketing manager w EX-CON Polska
Wywiady
Materiały do ekranowania: miniwywiad - Mariusz Piękoś, ARIZO
Wywiady
Materiały do ekranowania: miniwywiad - Kacper Gugała, specjalista techniczno-handlowy w firmie Dacpol

Mikrokontrolery PIC32CM PL10 - wydajność 32-bitowego rdzenia Arm Cortex-M0+ i odporność na zakłócenia w projektach 5 V

Firma Microchip Technology prezentuje nową rodzinę mikrokontrolerów (MCU) PIC32CM PL10, która wprowadza wydajność 32-bitowych rdzeni Arm® Cortex®-M0+ do systemów zasilanych napięciem 5 V. Dzięki zgodności wyprowadzeń z 8-bitowymi rodzinami układów AVR® Dx, nowa seria stanowi doskonałą propozycję dla inżynierów poszukujących łatwej ścieżki migracji z architektury 8-bitowej na 32-bitową, pozbawionej konieczności poważnego przebudowywania układów zasilania na płycie czy uczenia się od nowa obsługi układów peryferyjnych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów