NEC通過衛星SAR遠端偵測與人工智能技術相結合,完成國土交通省規定的橋梁檢查項目,並以毫米級精度檢測過去難以檢測到的“異常撓度”。 NEC開發出可以檢測導致橋梁倒塌或嚴重損壞的新技術。
該技術通過由遠端偵測remote sensor的衛星所收集之位移數據,以人工智能學習並分析衛星遙測獲得的資訊以及橋梁結構和溫度的變化,建立橋梁位移預測模型。 使用該模型分析位移數據有助於在巡檢期間發現到可能導致嚴重事故等異常撓度(如下垂)。
在日本每五年要對橋梁等會隨時間惡化的道路結構進行定期檢查。 但是,全日本有 72萬座橋梁需要檢查,缺乏足夠的技術人員,所以要有能夠提高檢查效率及可作為提供替代方案的新技術。
通過這項技術,藉由遠端感應和人工智能的結合,可以同時檢測多座橋梁並發現目視難以察覺的異常撓度,也可以提高位於河流和海洋等難以用目視檢測的橋梁巡檢效率。
此外,在定期巡檢之外,還可以對橋梁的異常撓度進行持續遠距檢查,並對有異常撓度的橋梁進行優先檢查。
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技術的特點
由於橋梁在結構和溫度的影響下發生變化,過去很難設定發現異常的閾值。 該技術利用NEC獨創的AI對遠端偵測所得的位移數據進行分析,為橋梁建立位移預測模型,定義出該橋梁的“正常狀態”,當出現與預測有明顯偏離的位移時,便解讀為異常位移值。 位移預測模型通過集中處理由橋梁縱向位置所得的各種位移值,可以輕易設定整座橋梁的異常撓度閾值。
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案例:檢測到可能導致水管橋崩塌的異常位移
針對2021年10月3日和歌山縣木之川六谷水橋倒塌事故,我們取得倒塌前兩年的六谷水管橋衛星SAR圖像,並利用本技術分析崩塌前的衛星SAR圖像,對六谷水管橋的位移進行了追溯評量。 結果發現,從倒塌前一年開始,連續觀察到在倒塌處的位移是是其他跨度的1.5倍左右,這被視為是倒塌的前兆,也就是說橋梁的崩塌是必然結果。
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展望
NEC 將加強這項分析技術,目標在2025 年達到商業化,可供橋梁管理人員和檢查人員使用,並將其應用在包括橋梁在內的一般基礎設施之維護管理。
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