Новая лазерная система позволит оценить ущерб зданиям от землетрясений

Автор: Елена
16.07.2019, 07:22

Насколько безопасно Вы себя чувствуете, возвращаясь в многоэтажное здание сразу после землетрясения? Новая сенсорная система поможет развеять Ваши страхи, так как она оптически измеряет, насколько сильно качалось здание, и, следовательно, насколько оно может быть повреждено.

В настоящее время в некоторых зданиях на нескольких этажах уже установлены акселерометры, которые используются для определения степени перемещения этажей из стороны в сторону. Однако, как говорят ученые из калифорнийской Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, такие системы являются достаточно дорогостоящими, а обработка данных, полученных от них, — довольно сложный и длительный процесс.

Как утверждает геолог-ученый из Беркли Дэвид МакКаллен, который возглавляет исследовательский проект, до сих пор не было способа точно и непосредственно измерить смещение между этажами здания, что является ключевым параметром для оценки нагрузки на здание во время землетрясения.

Диаграмма, иллюстрирующая работу диодного датчика

Исследователи из лаборатории Беркли объединились с коллегами из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса и Университета штата Невада-Рено, и создали так называемый Датчик Положения Дискретного Диода (Discrete Diode Position Sensor, DDPS).

Данная система, которая разрабатывается учеными в течение последних 4-х лет, состоит из лазера, установленного на одном этаже, который направляет луч вниз на прямоугольную матрицу светочувствительных фотодиодов, расположенных на этаже ниже. Когда здание колеблется во время землетрясения, лазерный луч перемещается вперед и назад по матрице, а система записывает, насколько два этажа сдвинулись относительно друг друга в поперечном направлении.

Данные передаются по беспроводной связи, чтобы определить показатель максимальной структурной устойчивости здания

После того, как землетрясение утихнет, службы спасения могут просмотреть эти записи, передаваемые по беспроводной связи, чтобы определить, был ли превышен показатель максимальной структурной устойчивости здания. Если это не так, то здание считается безопасным.

Ученые доказали точность показаний системы DDPS на испытательном вибростенде, и теперь они собираются установить ее в реальном многоэтажном здании – в кампусе лаборатории Беркли. Поскольку кампус расположен в высокоактивной сейсмической зоне, рядом с разломом Хейворда, ученым не раз представится возможность увидеть систему в действии.

фотоматериал: newatlas.com