تقنية مبتكرة لرصد الاهتزازات تحت الأرض بدقة عالية

أفادت وکالة آنا الإخباریة، وأوضح المكتب الإعلامي للجامعة الوطنية للبحوث أن التقنية الجديدة تستهدف الكشف المبكر عن مصادر الاهتزازات الخطرة قبل ظهور آثارها على المنشآت، ما يسهم في تقليل مخاطر الأضرار التي قد تلحق بالمباني والطرق والمنشآت الهندسية.

وقال البروفيسور سيرغي نيفيدوف، من معهد موسكو للإلكترونيات والرياضيات التابع للجامعة، إن الإجراءات الوقائية تُتخذ في كثير من الأحيان بعد ظهور التشققات أو التشوهات في المباني، بينما يعتمد النهج الجديد على تحديد مصدر التأثير أولا، ثم تقييم مستوى الخطورة واتخاذ التدابير المناسبة.

وأضاف أن هذه الآلية توفر نتائج سريعة وبدقة مرتفعة، حتى في البيئات التي تضم عدة مصادر للاهتزازات.
وأشار الباحثون، بالتعاون مع معهد تنمية الموارد المعدنية المتكاملة التابع لأكاديمية العلوم الروسية، إلى أن الاهتزازات تحت السطح لا تنتج فقط عن الظواهر الطبيعية، بل تنجم أيضا عن الأنشطة البشرية، مثل عمليات الحفر وحركة معدات التعدين الثقيلة، حيث تنتقل عبر التربة لمسافات قد تصل إلى مئات الأمتار، ما قد يؤدي مع مرور الوقت إلى إلحاق أضرار بالبنية التحتية.

ويعتمد الابتكار على استخدام هوائيات صغيرة وبسيطة بدلا من شبكات الاستشعار التقليدية مرتفعة التكلفة أو محطات القياس المنفردة محدودة الدقة. ويستند النظام إلى نموذج رياضي يقارن البيانات الواردة من عدة هوائيات متقاربة لتحديد مصادر الاهتزازات وفصلها بدقة.

وأظهرت نتائج الاختبارات التي أجريت باستخدام هوائي يضم عشرة مستشعرات أن نسبة الخطأ في تحديد خصائص الإشارة لم تتجاوز 7 بالمئة عند وجود مصدر اهتزاز قريب، وانخفضت إلى نحو 4 بالمئة مع زيادة المسافة، مع احتفاظ النظام بمستوى عال من الدقة حتى في ظروف التداخل القوي.

وأكد العلماء أن صغر حجم الهوائيات يتيح تثبيتها بالقرب من المباني السكنية والطرق والمنشآت الصناعية، الأمر الذي يسهم في خفض تكاليف التركيب والصيانة والبنية المساندة. كما تمتاز التقنية بعدم حاجتها إلى أساليب معالجة بيانات معقدة كتلك المستخدمة في علم الزلازل التقليدي، ما يعزز فرص توظيفها في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية.