"Cách tiếp cận mới của chúng tôi để phát hiện các biến dạng của tòa nhà có thể được sử dụng để liên tục theo dõi chuyển động. Đối với cây cầu, các biến dạng đo được dùng để chống tải trọng bên ngoài như một chiếc xe tải đi qua cây cầu, nên sẽ làm tăng tuổi thọ của cây cầu", Flavio Guerra tại trường Đại học Stuttgart, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Vì phương pháp này hoạt động trong thời gian thực, nên đưa ra cảnh báo ngay khi phát hiện bất kỳ biến dạng mới nào có thể gây ra hiện tượng nứt".
"Một ngày nào đó, chúng ta sẽ có những tòa nhà kết cấu nhẹ thay đổi hình dạng để ứng phó với lực gió phức tạp và có thể đứng yên trong trận động đất", Guerra nói. "Kiểu thích ứng này đòi hỏi phải đo lường biến dạng của tòa nhà cực chính xác để ước tính trạng thái hiện tại của tòa nhà và hướng di chuyển có thể dự đoán".
Phương pháp dựa vào tầm nhìn
Phương pháp mới liên quan đến việc cố định camera trên giá ba chân đặt cách xa mặt trước của tòa nhà và gắn các bộ phát sáng nhỏ vào tòa nhà. Sau đó, camera phát hiện xem các nguồn sáng có di chuyển tương đối với nhau hay không. Ảnh toàn ký ba chiều do máy tính cung cấp được dùng để tạo ra nhiều bản sao của mỗi hình ảnh về nguồn sáng trên cảm biến hình ảnh. Tính trung bình chuyển động của nhiều bản sao điểm laser giúp giảm các lỗi đo lường như tiếng ồn. Sử dụng nhiều camera sẽ tăng thêm độ chính xác và cho phép kỹ thuật được sử dụng trên các cấu trúc rất lớn.
Dù các cảm biến sợi quang có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng của cấu trúc, nhưng phải được lắp đặt khi tòa nhà được xây dựng. Hệ thống mới sử dụng camera có thể được gắn sau khi xây dựng và sử dụng phần cứng ít tốn kém hơn hệ thống cáp quang.
Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng hầu hết các hệ thống giám sát bằng camera đều chiếu sáng vật thể, trong trường hợp này là tòa nhà và sau đó chụp hình bằng camera. Nhóm nghiên cứu đã áp dụng cách tiếp cận khác, cách gắn các bộ phát sáng vào tòa nhà và hướng ánh sáng trực tiếp về phía camera. Thiết lập này cho phép đo nhanh và chính xác hơn vì camera nhận được nhiều ánh sáng hơn.
Theo dõi nguyên mẫu cấu trúc thích ứng
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp mới để theo dõi các chuyển động rất nhỏ của mẫu khung tòa nhà thích ứng cao 9 mét. Các số đo rất phù hợp với dữ liệu cảm biến đo độ rung và biến dạng thu được về nguyên mẫu.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu dự kiến sử dụng hệ thống để đo chuyển động trong các tòa nhà thực, ngoài việc nâng cấp phần mềm để thực hiện đo đạc liên tục 24 giờ một ngày.
Theo https://phys.org/news/2020-03-low-cost-approach-deformations-extreme-precision.html, 3/2020
Nguồn: N.P.D - vista.gov.vn