Aarhus Universitets segl

Intelligente, batteriløse sensorer skal give længere liv og øget sikkerhed til broer og tunneller

Det bliver dyrere og dyrere at vedligeholde og reparere kritisk infrastruktur, og der er et stigende internationalt fokus på monitorering af infrastrukturs tilstand. Et nyt projekt samler syv store danske organisationer om at udvikle intelligent, batteri- og trådløs overvågning, der kan øge sikkerheden og levetiden for store infrastrukturprojekter.

Det er ikke til at komme uden om rust. Det marine miljø som f.eks. stålarmerede brokonstruktioner udsættes for, skaber en elektrokemisk proces, der kaldes oxidering. Ca. 3 pct. af hele verdens samlede bruttonationalprodukt, det såkaldte GWP, bruges årligt på at afhjælpe rustproblemer globalt. Foto: Colourbox.

Konstant overvågning af korrosion og rustdannelse inden i store betonkonstruktioner ved hjælp af et trådløst sensornetværk, der forsyner sig selv med energi uden batterier. Overvågning, der kan detektere og forudsige eventuelle problemer ved hjælp af kunstig intelligens. Det er formålet med forskningsprojektet CorroSense, der har modtaget 26 mio. kroner (3,5 mio. euro) i støtte fra Innovationsfonden.

”Kort fortalt vil vi udvikle et system til strukturel sundhedsovervågning, der drives ved hjælp af energihøstende teknologier for at sikre kontinuerlig og batteriløs overvågning af armerede betonkonstruktioners tilstand. Systemet gør brug af et trådløst sensornetværk, der indsamler data om bl.a korrosion, temperatur og fugtighed, hvilket giver et samlet billede af konstruktionens strukturelle sundhed og som muliggør tidlig detektering og endda forudsigelse af korrosion,” siger adjunkt Milad Zamani, der leder Aarhus Universitets del af projektet.

I dag er korrosions-sensorer afhængige af såkaldt elektromekaniske teknikker. De skal støbes ind i konstruktionen, de kræver omfattende kabling, og de kan kun overvåge få kritiske områder.

Samtidig giver de ofte blot vejledende målinger, som kan være fejlbehæftede, målingerne skal ofte udføres manuelt og ofte på svært tilgængelige steder.

”Med den nye type af sensormonitorering kan f.eks. Vejdirektoratet, som overvåger ca. 2.500 broer og tunneler i Danmark, slippe for det traditionelle arbejde med overvågning, der både er omfattende, upræcist og dyrt. Samtidig skal projektet, som oprindeligt startede som et forskningssamarbejde mellem Aarhus Universitet og FORCE Technology, være med til at undersøge, om det er muligt at foretage tilstrækkelig energihøst fra armeret beton. Vi glæder os til at komme i gang med at teste vores prototype, og vi ser meget frem mod implementering og felttest med slutbrugerne,” siger projektleder Brian Lohse, Chef for Center for Avanceret Sensorteknologi hos FORCE Technology, i en pressemeddelelse.

Han bakkes op af professor Farshad Moradi, der leder forskningsgruppen Integrated Nanoelectronics ved Aarhus Universitet, som er førende inden for forskning og udvikling af små, intelligente og smarte sensorer til Edge:

"I vores team forsøger vi at designe chips, der forbruger minimalt eller slet ingen strøm ved hjælp af allernyeste teknologier. Ved at bringe neuromorfisk databehandling til Edge muliggør vi ekstremt energieffektiv og batteriløs databehandling, hvor energien høstes direkte fra omgivelserne,” siger han.

Globalt er korrosion et kæmpe problem. Det anslås at koste ca. 2,5 billioner dollars (ca. 17 billioner kr.) årligt at afhjælpe rustproblemer, og det udgør dermed omkring 3 pct. af GWP, som er bruttonationalproduktet af alle verdens samlede nationer.

Men det er ikke til at komme uden om rust. Det hårde, marine miljø som f.eks. store, stålarmerede brokonstruktioner udsættes for, skaber en spontan, elektrokemisk proces, der kaldes oxidering.

Problemet har fået stigende internationalt fokus og skabt et enormt behov for øget monitorering af nyopført infrastruktur.

CorroSense-projektet er et samarbejde mellem FORCE Technology, Vejdirektoratet, Sund & Bælt, virksomhederne Damgaard Rådgivende Ingeniører og Maturix samt Aalborg Universitet og Aarhus Universitet. Projektets totale budget er på 35 mio. kr.


Kontakt

Adjunkt Milad Zamani
Aarhus Universitet, Institut for Elektro- og Computerteknologi
Mail: mzamani@ece.au.dk
Tlf.: 93522149

Professor Farshad Moradi
Aarhus Universitet, Institut for Elektro- og Computerteknologi
Mail: moradi@ece.au.dk
Tlf.: 41893344

Adjunkt Jaamac Hassan Hire
Aarhus Universitet, Institut for Elektro- og Computerteknologi
Mail: jhh@ece.au.dk
Tlf.: 50267032