6月10日消息，據外媒報道，近日，新罕布什爾大學的工程師在標志性的紀念大橋上設計了一個“活的”實驗室，可以改變人們對橋梁作為基礎設施的看法。

傳感器將橋梁變成生活實驗室

該橋將新罕布什爾州的樸茨茅斯市與緬因州的基特瑞市連接起來，并配備了數據傳感器，將其轉變為一個自我診斷、自我報告的“智能”橋。現在這座部署了眾多傳感器的橋梁為研究人員、工程師和公眾提供有關橋梁本身的日常和健康的一系列信息，以及協助監測周圍環境。

“我們稱它為‘活的橋梁’，因為它可以與我們“交談”，并提供關于它的健康、它所承受的壓力、它形變的程度、它周圍發生的事情、甚至在河下發生的事情等有價值的信息，”土木工程副教授、該項目的首席研究員艾琳·貝爾說。“這座橋不僅僅是為了讓我們過河，它還可以讓我們更多地了解我們周圍的世界。”

橋梁是日常生活中必不可少的，因此負責該項目的研究人員認為這是一個擴大建筑覆蓋面的獨特機會。

貝爾說：“修建一座新的橋梁可能會花費社區數百萬美元，因此我們可以探索如何通過橋梁來做更多的事情，而不僅僅是運輸人員和貨物”

在這種情況下，紀念大橋作為地標式垂直升降橋安裝了40個自診斷傳感器，為研究人員、工程師和公眾提供有關橋梁結構性能的信息，如橋上的重量、橋塔在升降過程中的行為、應變和加速度以及交通模式、天氣狀況、水位和潮汐信息等。它還將為橋梁設計工程師提供獨特和創新的信息，以幫助創造具有最大安全性、可靠性和效率的下一代橋梁。

浮動平臺利用渦輪機和傳感器收集潮汐能數據

利用該橋梁位置，該團隊擴大了橋下的項目，并建造了一個浮動平臺，固定在橋下的橋墩上。它的設計目的是隨著潮汐的變化升降，并配備了自己的氣象站和傳感器。由于河流被認為是一個惡劣的海洋環境，該平臺可以幫助收集數據，如落潮流量、洪水流量和天氣條件。

研究人員在浮動平臺上安裝了一個潮汐渦輪機，用來測試不同于傳統太陽能電池板的可再生能源的可行性。由工程師和研究生設計和實施，研究人員認為這是第一個位于橋下的同類建筑。由于皮斯卡塔夸河是東海岸最快的通航水道之一，因此嘗試和探索該河潮汐水域的使用是有意義的。

橋梁上安裝的傳感器 資料圖

“令人興奮的是，潮汐能可以很好地預測，”研究人員說。與由于多云天氣或惡劣天氣而不可靠的太陽能電池板不同，潮汐能更穩定，因為我們可以很好地預測未來的潮汐。”

從渦輪機和傳感器收集的數據可以在UNH、其他同事和研究人員，甚至在社區內共享。雖然橋梁傳感器將幫助工程師和橋梁設計師測試未來橋梁的結構響應，但該項目網站上提供的其他信息已被用作K-12教育者的教學工具，讓學生參與公民科學項目，以更好地了解流域的作用。還有一款正在開發中的手機應用程序，不僅可以讓用戶了解橋梁，還可以了解周圍的社區。

貝爾說：“這是一個極好的機會，可以讓人們看到基礎設施的更大作用，以及它如何與社區互動。”我們的目標是思考所有這些東西是如何結合在一起的，以確保我們從橋梁中學習，教育公眾和激勵學生，不僅是為了下一代橋梁的建造，而是為了下一代。”