باحثون روس يطورون تقنية مبتكرة لرصد مصادر الاهتزازات تحت الأرض بدقة وفي الوقت الفعلي
نجح باحثون روس في تطوير نموذج رياضي جديد قادر على تحديد مصادر الاهتزازات الخطرة تحت سطح الأرض في الوقت الفعلي، بالاعتماد على مجموعة من الهوائيات الصغيرة منخفضة التكلفة، في ابتكار قد يسهم في حماية المباني والطرق والبنية التحتية القريبة من المحاجر والمناجم.
وأوضح المكتب الإعلامي للجامعة الوطنية للبحوث أن التقنية الجديدة تتيح رصد مصادر الاهتزازات قبل ظهور آثارها على المنشآت، ما يساعد على الحد من المخاطر واتخاذ إجراءات وقائية مبكرة.
وقال البروفيسور سيرغي نيفيدوف، من معهد موسكو للإلكترونيات والرياضيات التابع للجامعة، إن الإجراءات المتبعة حاليا غالبا ما تبدأ بعد ظهور التشققات أو التشوهات في المباني، بينما يعتمد النهج الجديد على تحديد مصدر التأثير الخطير أولا، ثم تقييم مستوى المخاطر قبل اتخاذ التدابير اللازمة.
وأضاف أن هذه الطريقة توفر معلومات دقيقة وسريعة حتى في حال وجود أكثر من مصدر للاهتزاز في الوقت نفسه، وهو ما يعزز كفاءة عمليات المراقبة والوقاية.
وأشار الباحثون إلى أن الاهتزازات تحت سطح الأرض لا تنتج فقط عن الظواهر الطبيعية، بل تتسبب فيها أيضا الأنشطة البشرية، مثل عمليات الحفر وحركة معدات التعدين الثقيلة، حيث تنتقل هذه الاهتزازات عبر التربة لمسافات تصل إلى مئات الأمتار، وقد تؤدي مع مرور الوقت إلى إلحاق أضرار بالمباني والطرق والمنشآت الهندسية.
ويتميز النظام الجديد باستخدام هوائيات صغيرة وبسيطة نسبيا بدلا من شبكات الاستشعار التقليدية مرتفعة التكلفة أو محطات القياس المنفردة الأقل دقة، ويعتمد على نموذج رياضي يحلل البيانات الواردة من عدة هوائيات متقاربة، ويقارن بينها لتحديد مصدر الاهتزاز وعزله بدقة.
وأظهرت اختبارات أجريت على هوائي يضم عشرة مستشعرات أن نسبة الخطأ في تحديد خصائص الإشارة لم تتجاوز 7% عند وجود مصدر اهتزاز قريب، وانخفضت إلى 4% عندما كان المصدر على مسافة أكبر، كما حافظ النظام على مستوى عال من الدقة حتى في ظل وجود تداخلات قوية في الإشارات.
وأكد العلماء أن صغر حجم الهوائيات يسمح بتركيبها بسهولة بالقرب من المباني السكنية والطرق والمنشآت الصناعية، ما يقلل تكاليف إنشاء البنية التحتية اللازمة للتشغيل والصيانة، فضلا عن أن التقنية الجديدة لا تتطلب أساليب معالجة بيانات معقدة كما هو الحال في أنظمة رصد الزلازل التقليدية، وهو ما يفتح المجال أمام استخدامها على نطاق واسع في قطاعات التعدين والصناعة وحماية البنية التحتية.
للمزيد تابع خليجيون نيوز على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك
