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
Pomiary
Drukowany w 3D czujnik auksetyczny napędza rozwój elektroniki ubieralnej i robotyki
Produkcja elektroniki
Ceny rosną, bo skończyły się zapasy
Produkcja elektroniki
TI znowu podniósł ceny
Produkcja elektroniki
Na etykietach będą punkty za naprawialność
Produkcja elektroniki
Polski zakład tajwańskiej firmy Compal ruszy jeszcze w 2025 roku
Optoelektronika
Branża termowizyjna przekracza wartość 7 mld dolarów, napędzana przez rynek chiński
Zobacz więcej z tagiem: Projektowanie i badania
Technika
Praktyczne aspekty ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi
Prezentacje firmowe
Zbuduj kompletny system taktowania!
Gospodarka
Rewolucja w akumulatorach: siła szybkiego ładowania

Komponenty indukcyjne

Podzespoły indukcyjne determinują osiągi urządzeń z zakresu konwersji mocy, a więc dążenie do minimalizacji strat energii, ułatwiają miniaturyzację urządzeń, a także zapewniają zgodność z wymaganiami norm w zakresie EMC. Stąd rozwój elektromobilności, systemów energii odnawialnej, elektroniki użytkowej sprzyja znacząco temu segmentowi rynku. Zapotrzebowanie na komponenty o wysokiej jakości i stabilności płynie ponadto z aplikacji IT, telekomunikacji, energoelektroniki i oczywiście sektorów specjalnych: wojska, lotnictwa. Pozytywnym zauważalnym zjawiskiem w branży jest powolny, ale stały wzrost zainteresowania klientów rodzimą produkcją pomimo wyższych cen niż produktów azjatyckich. Natomiast paradoksalnie negatywnym zjawiskiem jest fakt, że jakość produktów azjatyckich jest coraz lepsza i jeśli stereotyp "chińskiej bylejakości" przestanie być popularny, to rodzima produkcja będzie miała problem z utrzymaniem się na rynku bez znaczących inwestycji w automatyzację i nowe technologie wykonania, kontroli jakości i pomiarów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów