Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) jaunajam zinātniekam Jānim Braunfeldam izdevies ceļu segumā iestrādāt optisko šķiedru sensorus, kuri drīzā nākotnē palīdzēs uzraudzīt Latvijas ceļu kvalitāti, raksta žurnāls «Ir».
Valsts nozīmes autoceļos Rīga–Sigulda un Rīga–Jelgava iestrādāti optisko šķiedru sensori, Siguldas šosejā – trīs, bet uz Jelgavas ceļa – septiņi. Tas ir RTU Elektronikas un telekomunikāciju fakultātes doktorantūras studenta Jāņa Braunfelda projekts. Viņš ir viens no diviem doktorantūras studentiem, kas studē un vienlaikus arī strādā RTU un LMT sāktajā programmā «Industriālais doktors».
Lielākā daļa no šiem sensoriem ļauj noteikt, kā dažādu smagumu automašīnas un satiksmes intensitāte deformē ceļu klājumu. Trīs sensori mēra ceļa klājuma temperatūru, ļaujot precīzi noteikt, kad ceļiem vajadzīgi, piemēram, pretslīdes materiāli. Nākamais J. Braunfelda uzdevums ir savienot šos sensorus ar optiskās šķiedras kabeļiem, kas ļautu ceļu stāvokli uzraudzīt attālināti.
Dažādus sensorus jau pašlaik izmanto satiksmes monitorēšanai, ceļu uzraudzībai, brīvo vietu reģistrēšanai autostāvvietās. Taču tie visi ir atkarīgi no elektrības padeves. Savukārt optisko šķiedru sensoru lielākā priekšrocība — tie ir pasīvi jeb tiem nav vajadzīga elektrobarošana. Otra priekšrocība: optiskie sensori ir imūni pret elektromagnētisko intervenci. «Tas nozīmē, ka optisko šķiedru sensoru mērījumos nav iespējamas kļūdas, kuras var radīt blakus esošās elektrības līnijas vai iekārtas,» žurnālā skaidro jaunais zinātnieks. Viņš arī atklāj, ka pasaulē nav bijis daudz gadījumu, kad optisko šķiedru sensorus iestrādā ceļu segumos. Process ir sarežģīts un komplicēts, jo optiskās šķiedras ir stikla šķiedras, kas ir trausls materiāls. Savukārt ceļu segumiem jābūt tik stipriem, lai izturētu desmitiem tonnu smagu svaru.
Lai arī optisko šķiedru izmantošana nav lēts risinājums, pluss ir tas, ka iegūto datu pārraidei var izmantot jau esošā optisko kabeļu infrastruktūra. «Latvijā optisko kabeļu tīkls veido vairāk nekā 3000 kilometru pārklājumu,» saka J. Braunfelds. Kopīgojot datus mākoņserverī, iespējama ceļu seguma nepārtraukta monitorēšana reālajā laikā.
Sensoru iestrāde Rīga—Sigulda un Rīga—Jelgava autoceļos ir nozīmīgs pagrieziena punkts viņa pētījumā. Vispirms bija jāizpēta, kā iestrādāt optiskās šķiedras sensorus asfalta klājumā. Tādu sensoru, kas paredzēti tieši ceļu segumiem, tirgū nav. Tāpēc RTU Telekomunikāciju institūta sakaru sistēmu tehnoloģiju izpētes centrs pircis gatavus komerciālos sensorus un tad kopā ar RTU Dizaina fabriku tos padarījis izturīgus pret mehānisku un termisku ietekmi. Lai ceļu būves laikā sensori netiktu sabojāti, tie ievietoti zemākos ceļu seguma slāņos zem asfalta.
Viens no nākamajiem uzdevumiem ir atrast paņēmienu, kā sensorus iestrādāt jau gatavos ceļos tā, lai nesabojātu asfalta ārējo kārtu. Pētījums top, RTU Elektronikas un telekomunikāciju fakultātes Telekomunikāciju institūta Sakaru sistēmu Tehnoloģiju izpētes centram un Būvniecības inženierzinātņu fakultātes Transportbūvju institūtam sadarbojoties ar «Latvijas valsts ceļiem» un ceļu būvkompānijām «Binders» un «ACB».