Hệ thống tự động phát hiện và sửa chữa vết nứt đường nhựa

Người ta thường nói rằng một ounce phòng bệnh bằng trị giá một cân chữa bệnh, tuy nhiên khi nhắc đến việc bảo trì đường bộ, một ounce của công tác phòng chống có thể đáng giá đến hàng tấn nhựa đường.

Một vết nứt nhỏ trong đường bê tông nhựa có vẻ như không nhiều và vô hại, nhưng một khi chịu những điều kiện về nắng mưa sương giá, nó chính là tác nhân tạo nên những ổ gà và phải rất tốn kém để sửa chữa tái tạo bề mặt. Vấn đề khó khăn là việc phát hiện sửa chữa những vết nứt này đòi hỏi khá nhiều thời gian và nhân công, do đó, Viện nghiên cứu công nghệ Georgia (GTRI) đã đưa ra một hệ thống tự động phát hiện và sửa chữa những kẽ nứt trên đường, hoạt động với năng suất tương đương các phương pháp thông thường, tuy nhiên yêu cầu ít lao động và ít tiếp xúc với khói độc hại hơn.

Hình 1. Hệ thống tự động phát hiện và sửa chữa kẽ nứt trên đường của GTRI

Khôi phục bề mặt đường nhựa là một công việc đòi hỏi chi phí cao, thời gian, lao động và gây gián đoạn cho giao thông trên đường. Vì vậy, việc thường xuyên bảo trì là rất quan trọng để duy trì giao thông được thông suốt và giảm chi phí làm đường. Không may thay, những phương pháp thông thường cần khá nhiều nhân công với công việc lặp đi lặp lại khá nhàm chán, ngoài ra còn phải tiếp xúc với khói nhựa độc hại, hệ thống tự động của nhóm nghiên cứu Georgia dẫn đầu bởi kỹ sư Jonathan Holmes có thể tự động định vị vết nứt, lập bản đồ và sửa chữa chúng một cách nhanh chóng.

Hiện tại, phạm vi của dự án này vẫn còn bị giới hạn với các vết nứt mỏng, yêu cầu sửa chữa đơn giản và đang được mở rộng để nâng cao chức năng. Phương pháp này làm cho việc quản lý công tác bảo trì trở nên đơn giản hơn vì chỉ yêu cầu ứng dụng một hỗn hợp liên kết.

Hệ thống hình ảnh dùng đèn LED

Không giống như phương pháp thông thường, hệ thống Georgia chỉ cần một người để vận hành, công việc duy nhất chỉ là hướng máy xuống mặt đường, cỗ máy có thể tự động định vị và tái tạo bằng hình ảnh lập thể. Hệ thống này sử dụng hai bộ đèn LED kết hợp song song và vuông góc với mặt đường. Mỗi bộ LED được set một màu khác nhau và một camera ghi lại hai hình ảnh, dựa vào những tín hiệu không giống nhau từ hai bộ LED này, một thuật toán lọc và ngưỡng sẽ giúp tạo ra một sơ đồ trong vòng 100ms đối với các vết nứt có kích thước từ 3mm. Hệ thống sẽ dùng bản đồ vết nứt này để điều khiển một dãy 12 vòi phun để phun keo vào vết nứt. Hệ thống này có thể hoạt động với tốc độ lên đến 4,8km/h.

Hình 2. Hệ thống định vị và lập bản đồ bằng LED

Hệ thống của Viện công nghệ Georgia vẫn còn trong giai đoạn phát triển. “Hệ thống mẫu của chúng tôi đã chứng minh tự động hóa việc tự động sửa chữa này với quy mô thương mại là khả thi”, ông Holmes nói, “Chúng tôi đã giải quyết được các khó khăn về kỹ thuật, bao gồm tốc độ hoạt động cao của vòi phun, tự động định vị và điều hướng với hệ thống thời gian thực”. Vấn đề còn lại là khả năng tạo sơ đồ có tỉ lệ hoàn chỉnh khoảng 83% và tinh chỉnh một số thuật toán, ông cũng cho rằng có thể cải thiện thêm đối với hệ thống cấp keo vá.

Hiện tại, máy có thể hoạt động trên một dải hẹp của đường cao tốc, nhưng nó đã được thiết kế để hoạt động như một module, vì vậy việc mở rộng quy mô để hoạt động với toàn bộ mặt đường cùng lúc là một vấn đề đơn giản. Một khi thực hiện được điều này và hoàn chỉnh khả năng sửa chữa mặt đường, thiết bị có thể có tiềm năng lớn để được mở rộng thêm các chức năng của việc bảo trì đường bộ trong tương lai ngoài việc giảm cản trở khi sửa chữa, như thay thế các nhân công quét dọn đường thường xuyên gây khó khăn cho người lái xe.

Nguồn : Gizmag

Gadget@Meslab  (Biên dịch)

Authors

Related posts

*

Top