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弘光教授產學合作研發監測系統 即時傳送數據預防災害

大成報/ 2017.06.06 20:17
【大成報記者蕭宇廷/臺中報導】連續豪大雨各地傳出災情,甚至有橋梁沖斷、民宅地基掏空被沖毀,弘光科技大學資訊工程系特聘教授童建樺和研究團隊設計出「分散式無線地錨預力監測系統」、「無線高精度傾度盤」,可在豪雨中即時監測出山坡地有無崩塌、橋梁有無危險,只要坡地或橋梁基礎相關監測值到達設定警示範圍,系統就會馬上回報警示;此外,該系統全天候回傳的大量監測數據,也可提供團隊評估公共結構安全性,在災害未發生前提供相關單位做為維修的重要參考依據,目前已經裝設在重要橋梁、風景區、水壩等處,對於防災很有幫助。

童建樺指出,這個系統裝設高精密零件、電路板、太陽能板、無線接受器等,僅靠太陽能就可自給自足運作,非常省電。該長寬高約15公分的儀器可以直接放在山區、荒郊野外,運用物聯網概念,只要環境稍有變化、傾斜,儀器馬上擷取感測器數值,接著把變化數據傳到雲端分析,每分鐘傳送一次資料,無線高精度傾度盤精確度可以達0.001度。

「豪雨颱風侵襲台灣常造成災情,這套系統設計就是為了台灣!」童建樺透露,4、5年前開始結合學術研究和產學合作,組成團隊研發,原本一開始儀器需要拉線配電,經過不斷的修改,已經研發到無線傳輸且自主供電;當初研發成功後曾到歐洲發表,令大家驚豔。如今全球都面臨極端氣候暴雨、暴雪問題;因此,未來這套儀器推廣到大陸、東南亞,乃至世界各地的前景看好。

童建樺舉例,像是高速公路兩邊都有擋土牆,上面有數十或數百支地錨拉住,豪大雨可能造成山坡輕微位移,嚴重滑動時地錨就會失去支撐的作用。以往都是每隔一段時間才派員測量,現在只要把儀器放著,透過嵌入式系統就可以24小時自動測量,用無線傳送資料到雲端進行判讀;一旦有滑落危險,就傳警訊到管理單位,連颱風天也可以測量。上週豪大雨,也在一個橋墩測量點發現,半小時內水位突然暴漲1公尺。

而無線高精度傾度盤還可以準確測出地震後土壤液化、或是超抽地下水造成的地層下陷。童建樺說,去年台北一個建商蓋房挖地基,由於緊鄰民宅、擔心房子會傾斜,開挖之前先裝儀器監測,以利一發現問題就馬上補強,目前已經偵測了1年多,都在掌握之中;他建議政府也可以使用在公共建設上,做為防災的預防。

資工系大四學生王詩晴、鄭伊汝,是大二開始參與系統研發,兩人高職都念電子科,從完全不會到現在已經可以獨當一面,自己到現場裝儀器監測;童建樺指出,「這兩位學生今年畢業不用丟履歷找工作,已經被合作的廠商相中,直接擔任工程師。」

王詩晴提到,從焊接、組裝基礎開始學起,每天在實驗室至少7小時,到外地實作系統後,才驚覺原來環境中存在很多不確定性,需要運用系統監測預防,在室外不管下雨、大太陽,都要拿著筆電測試,希望以後可以研發更簡便的系統,「只要肯學、肯努力,一定可以做到。」鄭伊汝則說,跟著老師慢慢學,動手去驗證、了解系統後,覺得所學很實用,每天都埋在實驗室內「練功夫」,覺得很有成就感。

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