17009

كاربرد هوش مصنوعي در پايش سلامت سازه ها

1402

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

دكتر مريم بيطرف

سازه‌ها، از جمله پل‌ها، ساختمان‌ها، سدها، و ساير زيرساخت‌هاي حياتي، نقش بسيار مهمي در حفظ ايمني و رفاه عمومي ايفا مي‌كنند. با گذشت زمان و تحت تأثير عواملي همچون بارهاي مكانيكي، شرايط محيطي سخت، و حتي فرسايش طبيعي، اين سازه‌ها ممكن است دچار تغييراتي شوند كه مي‌تواند عملكرد و ايمني آن‌ها را تحت تأثير قرار دهد. ترك‌ها، خوردگي، نشست زمين، تغيير شكل، و خرابي‌هاي سطحي از جمله آسيب‌هايي هستند كه ممكن است در طول زمان به سازه‌ها وارد و در صورتي كه به موقع شناسايي و برطرف نشوند، مي‌توانند به فاجعه هاي بزرگ مهندسي منجر شوند. پايش سلامت سازه‌ها به عنوان يك رويكرد جامع براي ارزيابي وضعيت سازه‌ها در طول زمان، يكي از ابزارهاي كليدي براي اطمينان از ايمني و دوام آن‌هاست. اين فرآيند شامل بازرسي منظم، جمع‌آوري داده‌ها، و تحليل آن‌ها به منظور شناسايي هرگونه آسيب يا نقص است. در نهايت، هدف از پايش سلامت سازه‌ها، پيشگيري از خرابي‌هاي ناگهاني و كاهش هزينه‌هاي تعمير و نگهداري با شناسايي زودهنگام مشكلات است. روش‌هاي سنتي پايش سلامت سازه‌ها به طور عمده بر بازرسي‌هاي دستي و استفاده از ابزارهاي مكانيكي مبتني هستند. اين روش‌ها، اگرچه تاكنون در بسياري از موارد مؤثر بوده‌اند، اما با چالش‌هاي قابل توجهي همراه هستند. از جمله اين چالش‌ها مي‌توان نياز به نيروي انساني متخصص و ماهر، زمان‌بر بودن بازرسي‌ها، هزينه‌هاي بالا، و احتمال خطاي انساني اشاره كرد. علاوه بر اين، در برخي موارد، دسترسي به بخش‌هاي خاصي از سازه‌ها به دليل موقعيت جغرافيايي يا پيچيدگي ساختاري آن‌ها بسيار دشوار است. اين عوامل باعث مي‌شود كه در بسياري از موارد، آسيب‌هاي جزئي ناديده گرفته يا ديرتر شناسايي شوند كه اين امر مي‌تواند منجر به افزايش خطر و هزينه‌هاي تعميرات اساسي گردد. در دهه‌هاي اخير، با پيشرفت سريع تكنولوژي‌هاي ديجيتال، زمينه‌هاي جديدي براي پايش سلامت سازه‌ها فراهم شده است. يكي از اين تكنولوژي‌ها، پردازش تصوير است كه به عنوان يك ابزار قدرتمند در تحليل داده‌هاي بصري و شناسايي الگوهاي خاص در تصاوير شناخته مي‌شود. پردازش تصوير، كه به عنوان بخشي از حوزه‌هاي وسيع‌تر هوش مصنوعي و بينايي ماشين شناخته مي‌شود، به مهندسان و متخصصان اين امكان را مي‌دهد تا با استفاده از تصاوير گرفته شده از سازه‌ها، اطلاعات دقيق‌تري را درباره وضعيت آن‌ها به دست آورند. پردازش تصوير شامل مجموعه‌اي از تكنيك‌ها و الگوريتم‌هايي است كه براي تحليل و استخراج اطلاعات از تصاوير ديجيتال به كار مي‌روند. اين تكنولوژي قادر است با استفاده از تحليل‌هاي پيچيده و مدل‌هاي رياضي، ويژگي‌هاي خاصي مانند ترك‌ها، تغييرات شكل، و نشانه‌هاي ديگر آسيب را در تصاوير شناسايي كند. به عنوان مثال، با استفاده از تكنيك‌هاي پردازش تصوير، مي‌توان ترك‌هاي سطحي در پل‌ها را شناسايي ، ميزان خوردگي در سازه‌هاي فلزي را اندازه‌گيري ، و يا تغييرات كوچك در شكل و موقعيت سازه‌ها را تحت نظارت قرار داد.

9/10/2024 12:00:00 AM

90183

1405/02/07

Application of artificial intelligence in structural health monitoring

پايش سلامت سازه , هوش مصنوعي , تشخيص خرابي , اپليكيشن موبايل , پردازش تصوير , يادگيري عميق

Structural health monitoring , artificial intelligence , Failure detection , Mobile applications , Image processing , Deep learning