I primi 20 prototipi di sensori infrastrutturali installati nel 2016 sul Mackinac Bridge, alimentato esclusivamente dalle vibrazioni del traffico, hanno dimostrato la loro durata e si sono comportati come previsto. Ora i ricercatori della Michigan State University e della Washington University di St. Louis sono pronti a lanciare la prossima fase di test, installazione fino a 2, 000 dei minuscoli dispositivi per esplorare la logistica di una distribuzione su larga scala e fornire utili dati di monitoraggio alla Mackinac Bridge Authority.

"Il successo dell'implementazione su larga scala di questa nuova tecnologia di rilevamento a basso costo trasformerà drasticamente l'economia della conservazione/gestione dei ponti e, in definitiva, migliorerà la funzionalità dei ponti, " disse Nizar Lajnef, Professore associato MSU di ingegneria civile e ambientale. "Esploreremo anche come i dati raccolti potrebbero essere utilizzati per migliorare l'efficienza in termini di costi, manutenzione basata sulle condizioni dei componenti strutturali del ponte Mackinac. Siamo entusiasti che questo sarà il primo ponte completamente strumentato nel paese che utilizza una tecnologia di monitoraggio wireless avanzata e autoalimentata".

A partire dal 2016, Lajnef e Shantanu Chakrabartty, Professore WUSTL, ha iniziato a distribuire prototipi di sensori sotto il ponte come parte di un progetto dimostrativo sponsorizzato dalla Federal Highway Administration. Il Mackinac Bridge ha fornito un banco di prova di alto profilo per questi sensori autoalimentati. Da allora, le versioni nuove e migliorate dei sensori autoalimentati sono state sviluppate come parte del programma Cyber-physical Systems della National Science Foundation e sono state implementate con successo sul ponte.

Molte delle caratteristiche dei sensori li rendono interessanti per i gestori dell'infrastruttura. Poiché i sensori non hanno una fonte di alimentazione esterna, eliminano il problema di richiedere la sostituzione della batteria o il cablaggio alle fonti di alimentazione. Inoltre non hanno bisogno di cavi per accedere ai dati che raccolgono; il personale può accedere alle informazioni in modalità wireless.

"Oltre ad essere una necessità in tutto lo stato, lo sviluppo di metodi efficaci per preservare i nostri sistemi di infrastrutture di trasporto è un'esigenza nazionale critica, " Ha detto Lajnef. "Attraverso questo dispiegamento su larga scala, dimostreremmo che il sistema può monitorare autonomamente il carico sperimentato dai componenti del ponte, e che le informazioni dai sensori possono essere raccolte senza un intervento umano significativo e a costi notevolmente bassi".

MSU è un partner ideale in progressi come questi grazie all'impegno dell'università nel testare le tecnologie emergenti per nuove soluzioni di mobilità. Nell'ambito di questa iniziativa, l'università è ben attrezzata per far progredire la mobilità sfruttando la sua esperienza e collaborando con forti partner del settore.

Il personale MBA assisterà con l'installazione dei sensori aggiuntivi, offrendo attrezzature e accesso al ponte. MBA manterrà la proprietà dei dati raccolti dai sensori, con WUSTL che fornisce i prototipi di sensori e MSU che fornisce strumenti per analizzare e interpretare tali dati per il personale del ponte da utilizzare per guidare le decisioni di ingegneria e manutenzione. Il team può utilizzare i dati per la pubblicazione della ricerca con l'approvazione dell'MBA.

Il team prevede di iniziare l'installazione dei sensori aggiuntivi e migliorati questa estate. I ricercatori coordineranno i tempi di installazione e le eventuali chiusure di corsia necessarie con il personale MBA.