(香港文匯報(bào)記者 高鈺)香港道路交通的使用密度屬全球最高水平之一,讓各項(xiàng)相關(guān)基建面臨巨大壓力,確保橋樑結(jié)構(gòu)安全是其中的重要任務(wù)。為此香港理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)創(chuàng)新「智慧橋樑檢測(cè)系統(tǒng)」,能精準(zhǔn)識(shí)別橋面裂縫及肉眼難辨的潛藏結(jié)構(gòu)問題;系統(tǒng)整合了理大自主研發(fā)的先進(jìn)無損探測(cè)技術(shù)及人工智能(AI)模型,已於本港11座橋樑完成檢測(cè)。結(jié)果顯示可將檢測(cè)時(shí)間縮短一半,並顯著提升準(zhǔn)確度達(dá)至八成,具有在全港橋樑廣泛應(yīng)用的潛力。
傳統(tǒng)常用的基建目視檢查方法,需要?jiǎng)佑么罅咳肆η抑饔^性強(qiáng),對(duì)鋼筋腐蝕等地下缺陷辨識(shí)能力有限,更需要封閉道路方能進(jìn)行。由理大建築及房地產(chǎn)學(xué)系教授Tarek Zayed帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的創(chuàng)新系統(tǒng),利用無人機(jī)、探地雷達(dá)(GPR)及紅外線熱成像(IRT)三種先進(jìn)工具的組合取代人工檢查,收集橋樑表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的全面數(shù)據(jù),再利用AI模型進(jìn)行自動(dòng)化分析,提升檢測(cè)的準(zhǔn)確度及效率。
橋面檢測(cè)對(duì)維持橋樑健康至關(guān)重要,團(tuán)隊(duì)利用無人機(jī)作目視檢查,再通過自主研發(fā)的「智慧橋面高效檢測(cè)模型」處理數(shù)據(jù),即使面對(duì)光線不足、陰影等惡劣環(huán)境,模型亦能達(dá)到優(yōu)於其他現(xiàn)行方法的檢測(cè)準(zhǔn)確度,且更少出現(xiàn)誤判、與表面刮痕混淆等問題。
針對(duì)鋼筋腐蝕等地下結(jié)構(gòu)受損深層問題,團(tuán)隊(duì)開發(fā)全自動(dòng)GPR數(shù)據(jù)解讀模型,能以98%準(zhǔn)確度定位鋼筋位置,並通過對(duì)振幅數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理及聚類分析,生成腐蝕區(qū)域分布圖,簡(jiǎn)化了基於GPR的腐蝕評(píng)估流程,令分析橋面裂縫等工作變得更快捷和易於操作。而因應(yīng)內(nèi)部混凝土構(gòu)件退化,導(dǎo)致剝落及層面分離定橋樑結(jié)構(gòu)問題,團(tuán)隊(duì)提出「最佳熱梯度閾值系統(tǒng)」以處理IRT數(shù)據(jù),能根據(jù)外在環(huán)境狀況調(diào)整閾值,更精確判斷剝離區(qū)域,並可透過智慧模型自動(dòng)生成剝離分布圖,進(jìn)一步提高診斷能力。
評(píng)級(jí)「五級(jí)制」方便確定維修順序
Tarek Zayed說,該款混合檢測(cè)系統(tǒng)兼顧橋面及地下缺陷,並以AI驅(qū)動(dòng)整合方案,同時(shí)提升了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度,團(tuán)隊(duì)並制定一個(gè)五級(jí)制的缺陷嚴(yán)重程度評(píng)級(jí),以標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)流程,方便診斷及確定維修的優(yōu)先順序。
他表示,團(tuán)隊(duì)正積極探討與相關(guān)政府部門及業(yè)界夥伴合作,將系統(tǒng)應(yīng)用於香港的定期橋樑檢測(cè),以實(shí)現(xiàn)智慧基建管理,長(zhǎng)久保障香港擁有安全和可靠的橋樑。
是次研究得到特區(qū)政府智慧交通基金支持,相關(guān)成果已發(fā)表於《建築與建築材料》、《建築自動(dòng)化》及《高級(jí)工程資訊學(xué)》等多份國(guó)際期刊。

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