सिविल इंजीनियरिंग में ईपीएफएल मास्टर के एक छात्र ने कंक्रीट में संभावित खतरनाक दरारों के निरीक्षण के लिए नए कंप्यूटर-आधारित तरीकों की प्रभावशीलता का मूल्यांकन किया है।

का एक महत्वपूर्ण पहलूअसैनिक अभियंत्रणकंक्रीट पुलों, बांधों, सुरंगों और अन्य प्रकार के बुनियादी ढांचे में दरारों की सटीक स्थिति का निर्धारण कर रहा है।उन्नत प्रौद्योगिकी, और विशेष रूप सेकृत्रिम होशियारी, निरीक्षण इंजीनियरों के लिए कार्य को आसान बना सकता है - लेकिन इसे सबसे प्रभावी ढंग से कैसे तैनात किया जा सकता है?ह्यूगो निक ने इसी प्रश्न का उत्तर देना चाहामास्टर का प्रोजेक्ट(फ्रेंच में), ईपीएफएल के स्कूल ऑफ आर्किटेक्चर, सिविल एंड एनवायर्नमेंटल इंजीनियरिंग (ईएनएसी) में स्ट्रक्चरल कंक्रीट लेबोरेटरी (आईबीईटीओएन) के सहयोग से किया गया।

"प्रबलित कंक्रीट में दरारें दिखाई देना सामान्य बात है, और ये दरारें उन पर पड़ने वाले भार के आधार पर खुल या बंद हो सकती हैं," IBETON में डॉक्टरेट सहायक और निक के परियोजना पर्यवेक्षकों में से एक एनरिक कॉरेस सोजो कहते हैं।"मुश्किल हिस्सा यह जानना है कि क्या दरार संभावित रूप से खतरनाक है और क्या इससे जुड़े कोई जोखिम हैं।"

आज, इंजीनियर इसका उपयोग करके संरचनाओं का निरीक्षण करते हैंनंगी आँखऔर छोटे रूलर जैसे सरल माप उपकरण।लेकिन ये तरीके कभी-कभी ग़लत भी हो सकते हैं.निक कहते हैं, "और उनका उपयोग उन क्षेत्रों में नहीं किया जा सकता जहां निरीक्षकों के लिए पहुंचना कठिन है।"इसीलिए स्वचालित दरार का पता लगाने के तरीके विकसित किए गए हैं और इन्हें तीव्र गति से अपनाया जा रहा है।

निक, जिन्होंने स्नातक की उपाधि प्राप्त की है और अब वैलैस कैंटन में एक सिविल इंजीनियरिंग फर्म के लिए काम करते हैं, ने इन नए स्वचालित तरीकों में से दो का परीक्षण किया - जिसमें ईपीएफएल में आविष्कार किया गया एक भी शामिल है - और प्रत्येक की ताकत और कमजोरियों का आकलन किया।

छोटे पैमाने की प्रतिकृतियां

पहली विधि, कहा जाता हैडिजिटल छवि सहसंबंध, मुख्य रूप से प्रयोगशाला में किया जाता है और बेहद सटीक होने के लिए जाना जाता है।इसमें कंक्रीट संरचनाओं की छोटी या बड़े पैमाने पर प्रतिकृतियां बनाना और कृत्रिम रूप से दरारें बनाने के लिए उन पर भार डालना शामिल है।इंजीनियर लेते हैंडिजिटल छवियाँपूरी प्रक्रिया के दौरान, किसी संरचना पर पहली बार भार डालने से लेकर उसके टूटने तक।

ये छवियाँ विशेष सॉफ़्टवेयर के माध्यम से चलायी जाती हैं जहाँ aएल्गोरिदमदरारें दिखाई देने से पहले ली गई एक बेसलाइन छवि का विश्लेषण करता है और दूसरी छवि जहां विरूपण दिखाई देता है, का विश्लेषण करता है और दो छवियों के बीच संदर्भ बिंदुओं की पहचान करता है।इस जानकारी का उपयोग दरारों के लिए विस्थापन क्षेत्र और विरूपण क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जिससे इंजीनियरों को स्पष्ट संकेत मिलता है कि वे कैसे खुल रहे हैं।

दूसरी विधि, जिसे परिमित-खंड बढ़त और पूर्ण बढ़त दृष्टिकोण कहा जाता है, ईपीएफएल की भूकंप इंजीनियरिंग और स्ट्रक्चरल डायनेमिक्स प्रयोगशाला (ईईएसडी) में विकसित की गई थी।अभी भी प्रायोगिक चरण में, निरीक्षकों को साइट पर मिलने वाली दरार की केवल एक तस्वीर लेने की आवश्यकता है।निक बताते हैं, "फिर एक डिटेक्शन एल्गोरिदम कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करके तस्वीर का विश्लेषण करता है।""एल्गोरिदम वास्तव में एक हैतंत्रिका नेटवर्कइसे हजारों चित्रों पर प्रशिक्षित किया गया है और यह दरार का पता लगाने की भविष्यवाणी कर सकता है।निरीक्षक इस पद्धति का क्षेत्र में परीक्षण करना शुरू कर रहे हैं, और इसके कई फायदे हैं।"

स्मार्टफोन से ली गई तस्वीरें

अपने शोध के एक भाग के रूप में, निक ने इस दूसरी विधि की क्षमताओं का दस्तावेजीकरण किया।विशेष रूप से, वह यह निर्धारित करना चाहते थे कि किस प्रकार के कैमरों का उपयोग किया जा सकता है, क्रैक तस्वीर में कितने पिक्सेल होने चाहिए, और इष्टतम परिणामों के लिए तस्वीर कितनी दूर से ली जानी चाहिए।उन्होंने पाया कि यदि दरार खोलने का रिज़ॉल्यूशन कम से कम 3-पिक्सेल है तो एल्गोरिदम सही ढंग से काम करता है, और एल्गोरिदम की सटीकता पिक्सेल आकार पर निर्भर करती है।निक कहते हैं, "मैंने गणना की कि, 0.3 मिमी दरार की सटीक रीडिंग प्राप्त करने के लिए, मुझे कैमरे को 35 सेमी दूर रखना होगा।"

उनके परीक्षणों ने पुष्टि की कि यह एक आशाजनक तरीका है क्योंकि इसका उपयोग करना आसान है, इसे स्मार्टफोन के साथ नियोजित किया जा सकता है और ड्रोन की मदद से दुर्गम क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है।जैसा कि कहा गया है, एल्गोरिदम की सटीकता में अभी भी कुछ हद तक सुधार की आवश्यकता है, खासकर बहुत छोटी दरारों के लिए।कुल मिलाकर, डिजिटल छवि सहसंबंध अधिक विश्वसनीय है।

आगे चलकर, ये दोनों विधियाँ निरीक्षण इंजीनियरों को प्रबलित-कंक्रीट संरचनाओं की सामान्य स्थिति पर अधिक संपूर्ण डेटा एकत्र करने में मदद करेंगी।निक कहते हैं, "स्वचालित क्रैक-डिटेक्शन सिस्टम का उपयोग करके, हम त्रुटियों और अशुद्धियों की संख्या को कम कर सकते हैं और निरीक्षण को तेज़ और अधिक सटीक बना सकते हैं।""लेकिन इसे विकसित करने के लिए और शोध की आवश्यकता हैविश्वसनीय तरीकायह निर्धारित करने के लिए कि मौके पर दरार कितनी खतरनाक है।"