Le simple fait de conduire sur la route vous donne une idée de l'état actuel de notre infrastructure :en ruine et nécessitant des réparations. Outre la modernisation ou le remplacement de l'infrastructure actuelle par de nouvelles constructions et matériaux, les nouvelles technologies telles que les capteurs offrent aux inspecteurs un moyen de scruter l'intérieur des systèmes de manière presque continue.

Mais le simple fait de placer un capteur sur le côté d'un pont ne conduit pas automatiquement à des économies de coûts et à un pont plus sûr. Au lieu de cela, le déploiement de ces capteurs est coûteux et dépend de la manière dont divers facteurs interagissent pour être bénéfique.

Des chercheurs du département de génie civil et environnemental (CEE) de l'Université Carnegie Mellon étudient l'impact de l'information dans la prise de décision pour les systèmes d'infrastructure, en tirant parti des travaux antérieurs avec l'ancien élève du CEE Milad Memarzadeh. Dans un article récemment publié dans Surveillance de la santé du contrôle structurel , CEE Professeur Matteo Pozzi et Ph.D. l'étudiant Shuo Li a proposé un cadre général qui évalue l'avantage d'appliquer des systèmes de détection et de surveillance à l'infrastructure en fonction des informations entourant la composante infrastructure.

Imaginez que vous êtes un inspecteur de ponts et que vous voulez savoir ce qui se passe à l'intérieur de la structure. Les différents composants du pont changent d'état en raison du vieillissement et de la dégradation, il existe donc une incertitude quant à l'état actuel d'un composant et à la façon dont il se dégradera avec le temps. Un capteur ou un système de surveillance fournirait un flux d'informations qui vous donnerait cette information, et vous pouvez vérifier périodiquement l'état du composant avec un certain niveau de précision. S'il est utilisé correctement, le système pourrait empêcher l'effondrement d'un pont. À la fois, cela pourrait également vous éviter des réparations inutiles lorsque le pont n'en a pas besoin.

« Il n'est pas si évident de savoir combien d'investissements devraient être consacrés aux capteurs, et combien devrait être consacré à la modernisation et au remplacement, " a déclaré Pozzi. " C'est toujours un travail en cours, évaluer quelles structures doivent être surveillées et combien investir dans chacune d'entre elles.

Dans un monde parfait, nous appliquerions des capteurs à chaque système d'infrastructure. Mais comme les ressources financières sont limitées et que les systèmes de détection peuvent être coûteux à mettre en œuvre et à entretenir, instrumenter chaque pont avec un système de détection n'est pas la solution. Par conséquent, il est important d'évaluer la valeur réelle des informations fournies par les capteurs.

Le cadre proposé par Pozzi et Li a révélé qu'il existe plusieurs facteurs clés qui déterminent la valeur de la détection :à quelle vitesse le composant se dégrade, quelles actions vous pouvez prendre pour faire face à la dégradation, les coûts économiques liés à la maintenance, le coût des réparations, les coûts liés à la panne ou au dysfonctionnement du capteur lui-même, quelle est la précision du capteur, à quelle fréquence les capteurs vous donnent une réponse, et à quelle vitesse vous pouvez réagir aux informations du capteur. Par exemple, si un système de détection fournit des informations précises mais que le gestionnaire ne peut pas réagir rapidement aux informations pour atténuer le problème à temps, cela ne vaut peut-être pas le coût d'avoir des capteurs. Lorsque les ressources sont limitées et qu'il est compliqué d'allouer des fonds dans des systèmes d'infrastructure complexes, le cadre vise à fournir des orientations quantitatives.

« Les investissements dans les infrastructures peuvent être très rentables grâce à une sécurité accrue et à la réduction de la congestion et des problèmes dus au réseau de transport, par exemple, " a déclaré Pozzi. " Parmi ces investissements, certains pourraient être affectés à la modernisation ou au remplacement de composants d'infrastructure, et certains pourraient également être affectés à des capteurs. Notre cadre s'adresse aux entités qui doivent contrôler et garantir la sécurité d'un environnement bâti, pour les aider à prendre des décisions importantes concernant nos systèmes d'infrastructure."