Una pala gommata solleva il sale dalle scorte gestite dal Dipartimento dei trasporti dell'Indiana. Gli ingegneri civili della Purdue University hanno creato SMART, o tecnologia di monitoraggio e reportistica del sale, per misurare i volumi delle scorte in modo più rapido, sicuro e meno costoso rispetto ai metodi tradizionali. Credito:foto della Purdue University/Darcy Bullock
Gli ingegneri civili della Purdue University hanno sviluppato un sistema portatile e completamente automatizzato per stimare il volume delle scorte di forniture sfuse come sale e altri materiali utilizzati nelle applicazioni industriali, autostradali e agricole.
Il Dipartimento dei trasporti dell'Indiana (INDOT) ha sostenuto la ricerca attraverso il suo programma di ricerca sui trasporti congiunto. Un articolo sull'innovazione è stato pubblicato sulla rivista peer-reviewed Remote Sensing .
La gestione delle scorte è importante nella manutenzione delle strade, che utilizza il sale per scongelare le strade per mantenere il traffico in sicurezza, e in altre applicazioni. Le agenzie governative sono sempre più interessate a monitorare le scorte per valutarne l'impatto ambientale, compresi gli effetti sulla vegetazione lungo le strade e la salinità delle acque superficiali. Anche sale e sabbia possono influire sulla durata della pavimentazione.
Jeremy McGuffey, responsabile delle operazioni invernali in tutto lo stato per INDOT, ha affermato che il dipartimento ha quasi 120 edifici per lo stoccaggio del sale in tutto lo stato e che la maggior parte delle località stima visivamente il volume.
"Questo è intrinsecamente errato e varierà da persona a persona", ha detto McGuffey. "Se indicassi un mucchio di pietre per terra, un'altra persona potrebbe dirmi con precisione il volume di quella pietra basandomi sulla sola vista?
"Ci sono alcune località che utilizzano apparecchiature di rilevamento per effettuare misurazioni in base alle dimensioni esterne, l'altezza e la larghezza, delle scorte, ma queste non tengono conto della profondità. Molti dei nostri edifici sono pieni di sale tutto l'anno e non c'è modo di raggiungere il retro della pila per determinare quanto sia lungo."
I metodi tradizionali per misurare le scorte utilizzano procedure di rilevamento sul campo che durano diverse ore ed espongono le squadre di rilevamento a condizioni pericolose. La moderna tecnologia LiDAR, o tecnologia di rilevamento e rilevamento della luce, è più sicura e affidabile, ma le sue massime prestazioni sono limitate a scansioni ben pianificate e schemi complessi di elaborazione dei dati quando si tratta di grandi siti interni.
SMART, o tecnologia di monitoraggio e reportistica del sale, crea nuvole di punti colorati per fornire una registrazione visiva delle scorte di forniture sfuse di una struttura di stoccaggio. Gli ingegneri civili della Purdue University hanno creato la tecnologia con il finanziamento del Dipartimento dei trasporti dell'Indiana. Credito:immagine della Purdue University/Ayman Habib
La tecnologia di monitoraggio e segnalazione del sale, o SMART, è stata creata da Ayman Habib, il professore di ingegneria civile Thomas A. Page, e Darcy Bullock, professore di ingegneria civile della famiglia Lyles, entrambi della Lyles School of Civil Engineering di Purdue.
Habib ha affermato che SMART integra modalità di rilevamento di livello consumer di unità di imaging e LiDAR per acquisire dati sulle scorte in meno di 10 minuti per struttura, anche in situazioni ambientali difficili.
"SMART utilizza anche un'innovativa strategia di elaborazione dei dati in grado di gestire questi dati per una valutazione accurata del volume delle scorte e fornire una registrazione visiva della struttura mappata sotto forma di nuvole di punti colorate", ha affermato Habib.
SMART è più preciso, più conveniente e più sicuro delle tradizionali tecnologie commerciali per stimare il volume delle scorte di materiali sfusi.
"La tecnologia stima il volume con meno dell'1% di errore e costa meno di $ 10.000; le tecnologie esistenti costano più del doppio", ha affermato Habib. "Consente inoltre un'acquisizione dei dati pratica, rapida e sicura. Alcune tecnologie tradizionali richiedono che un operatore riesca a scalare le scorte, il che porta a un'acquisizione dati estesa e non sicura."
McGuffey ha affermato che SMART ha già portato risultati positivi a INDOT.
"Con il sistema che abbiamo sviluppato con Purdue, per prima cosa vengono risolte le dimensioni vuote dell'edificio, quindi il volume del cumulo di sale può essere facilmente calcolato. Il sistema LiDAR fa rimbalzare la luce sul mucchio milioni di volte per raccogliere le informazioni necessarie per determinare il volume", ha detto McGuffey. "L'altro grande vantaggio è che questo sistema è per lo più automatizzato e l'unica vera interazione umana è l'installazione iniziale e poi la pulizia periodica."
Habib ha affermato che i prossimi passi nello sviluppo di SMART consistono nell'impacchettare il sistema in modo che possa essere montato permanentemente in una struttura di stoccaggio per consentire la raccolta automatizzata dei dati, per rafforzare la sua capacità di lavorare in strutture di stoccaggio con tetti a cupola e per aumentare il valore del dati guidando punti colorati. + Esplora ulteriormente
