Trudno wyobrazić sobie spójną sieć infrastruktury drogowej lub kolejowej bez obiektów mostowych. Mosty, nawet w znaczeniu symbolicznym, łączą mimo przeszkód i trudności. Budowa mostu czy wiaduktu zawsze ma duże znaczenie dla komunikacji, a jego likwidacja, nawet czasowa, spowodowana remontem lub przebudową, sprawia ogromne problemy transportowe. Bezpieczeństwo takich konstrukcji jest sprawą kluczową – na świecie w ciągu ostatnich 200 lat do katastrof mostowych dochodzi średnio raz na dwa lata - a wraz z upływem czasu i starzeniem się obiektów, monitorowanie ich stanu jest nieodzowne.
W UE istnieje około 308 tysięcy mostów o średniej powierzchni 295 mln m2. Roczne bieżące wydatki na ich utrzymanie wynoszą około 3,6 mld euro. Jednak istniejące metody monitorowania stanu mostów nie są idealne: często wczesne oznaki pogorszenia nie są widoczne, dostęp do niektórych miejsc jest trudny, a same metody są kosztowne i czasochłonne, ale już nie niezawodne.
Okresowe kontrole, prowadzone przez zarządców, nie zawsze się sprawdzają, dlatego finansowany przez Unię Europejską projekt WI-HEALTH ("A wireless network with long range acoustic nodes for total structural health monitoring of bridges") ma na celu opracowanie systemu bezprzewodowego, który umożliwi bieżące i skuteczniejsze sprawdzanie kondycji mostów. Sieć bezprzewodowych czujników ma minimalizować ryzyko katastrofy budowlanej. Taki system umożliwiałby wykrywanie defektów na wczesnym etapie, zanim powstałyby poważne szkody, więc znaczeni ograniczałby koszt napraw. System byłby też znacznie tańszy, lżejszy i wymagał mniej energii od istniejących rozwiązań do monitorowania kondycji takich struktur.
Zespół projektowy, zrzeszający przedsiębiorstwa z Wielkiej Brytanii, Francji, Polski i Cypru, pracuje nad wielofunkcyjną bezprzewodową siecią łączącą technologie ultradźwiękowych fal prowadzonych i emisji akustycznych. Taka sieć pozwoli zaobserwować powiększające się defekty, takie jak pęknięcia w spoinach i płatach blachy, a do tego będzie znacznie skuteczniejsza niż tradycyjne inspekcje. Po dokonaniu dokładnego badania mostu, informacje z czujników są przekazywane bezprzewodowo do zainteresowanych władz i przetwarzane cyfrowo.
Monitorowanie przy użyciu ultradźwiękowych fal kierowanych obejmuje transmisję tych fal poprzez elementy konstrukcji i odebranie ich w następstwie interakcji z potencjalnymi defektami. Projekt WI-HEALTH przewiduje także odmienne i mniej kosztowne sposoby instalacji czujników, takie jak zastąpienie tradycyjnego długiego miedziowego okablowania technologią bezprzewodową.
Zespół projektu stworzył już bezprzewodową technologię do komunikacji średniego zasięgu pomiędzy węzłami oraz komunikację długiego zasięgu między węzłami a stacją bazową. Zaprojektowano niskonakładową technologię, która mogłaby z łatwością objąć duże obszary przy użyciu łatwo dostępnego sprzętu, protokołów i powszechnie dostępnych anten kierunkowych. Jednocześnie zespół WI-HEALTH uznał technologię turbin wiatrowych i paneli słonecznych jako doskonałe źródło poboru i magazynowania energii, które zapewni ciągłe działanie nowo powstałego systemu, w miejscach pozbawionych dostępu do energii.
Po intensywnych próbach terenowych zespół projektowy dowiódł, że stworzony system jest znacznie wydajniejszy i bardziej czuły od innych technik i umożliwia niezawodne wykrywanie wad o głębokości poniżej 6 mm.
Celem systemu jest zapewnienie optymalnego monitorowania kondycji konstrukcyjnej i wykrywanie nadchodzących awarii, wydłużanie okresu eksploatacji mostów i przyczynianie się do ulepszania metod konstrukcyjnych. Po zakończeniu, zespół projektowy pomoże przedsiębiorstwom z tego sektora wprowadzić wizję do rzeczywistości.
Projekt WI-HEALTH jest finansowany z Siódmego Programu Ramowego Unii Europejskiej.
Źródło: Unia Europejska [2014], CORDIS
