จีนพัฒนาระบบ "สมองอัจฉริยะ" สำหรับเครื่องเจาะสร้างอุโมงค์ช่วยการก่อสร้างงานใต้พื้นดิน

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยหูหนาน ภาคกลางของประเทศจีน ได้ร่วมกันพัฒนาระบบปฏิบัติการอัจฉริยะสำหรับเครื่องเจาะอุโมงค์ ทำให้เครื่องจักรขนาดมหึมาเหล่านี้มี "สมองอัจฉริยะ"

ทีมวิจัยเปิดเผยกับสำนักข่าวซินหัวเมื่อวันเสาร์ว่า ระบบดังกล่าวซึ่งพัฒนาขึ้นร่วมกับนักวิจัยจากบริษัท China Railway Construction Heavy Industry Co., Ltd. ถือเป็นก้าวสำคัญในการก่อสร้างอุโมงค์แบบอัตโนมัติและการป้องกันความเสี่ยง

เครื่องเจาะอุโมงค์ หรือ Tunnel boring machines (TBM) เป็นเครื่องจักรขนาดมหึมาที่จำเป็นสำหรับการขุดทางเดินใต้ดิน แตกต่างจากเครื่องจักรที่ทำงานบนพื้นดิน เครื่อง TBM ทำงานโดยสัมผัสกับหินและดินโดยรอบอย่างใกล้ชิด ทำให้มีความไวต่อสภาพทางธรณีวิทยาเป็นอย่างมาก

ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน ผู้ควบคุมเครื่องจักรมักประสบปัญหาในการปรับการตั้งค่าเครื่องจักรให้เหมาะสม ซึ่งอาจนำไปสู่สถานการณ์อันตราย เช่น การทรุดตัวของพื้นดิน การทรุดตัวมากเกินไป หรือแม้กระทั่งการสูญเสียการควบคุม

เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ ศาสตราจารย์เฉิน เหรินเผิง จากมหาวิทยาลัยหูหนาน ได้เป็นผู้นำโครงการวิจัยร่วมที่มุ่งเป้าไปที่การสอนเครื่องจักรเหล่านี้ให้ "อ่าน" พื้นดิน, "คาดการณ์" ความเสี่ยง และปรับเปลี่ยนได้อย่างแม่นยำด้วยตนเอง

ระบบอัจฉริยะที่ได้นี้ทำหน้าที่เป็นผู้เฝ้าระวังการก่อสร้างอุโมงค์แบบเรียลไทม์ โดยจะรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์บนเครื่องเจาะอุโมงค์อย่างต่อเนื่อง วิเคราะห์สภาพทางธรณีวิทยา พยากรณ์อันตรายที่อาจเกิดขึ้น และแนะนำพารามิเตอร์การขุดที่เหมาะสมที่สุดโดยอัตโนมัติ

ศาสตราจารย์จาง เชา สมาชิกทีมวิจัยกล่าวว่า "ด้วย 'สมองอัจฉริยะ' นี้ เราสามารถคาดการณ์การทรุดตัวของพื้นดินและท่าทางของเครื่องจักรได้อย่างแม่นยำ ช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่างๆ เช่น การพังทลายของพื้นผิว ก่อนที่จะเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังแจ้งเตือนหากเครื่องจักรอยู่ในภาวะเสี่ยงที่จะติดขัด และตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเพื่อให้การขุดอุโมงค์เป็นไปอย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพ"

ระบบนี้ถูกนำไปใช้กับเครื่องเจาะอุโมงค์ขนาดใหญ่พิเศษในโครงการรถไฟฟ้าใต้ดินเซี่ยงไฮ้ และแสดงผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ โดยช่วยในการตัดสินใจในการปฏิบัติงานด้วยความแม่นยำมากกว่า ร้อยละ 90 และควบคุมการเบี่ยงเบนในทิศทางการขุดอุโมงค์ให้อยู่ภายใน 30 มิลลิเมตร ซึ่งเหนือกว่าความแม่นยำที่ทำได้ด้วยการควบคุมด้วยมืออย่างมาก ตามที่ทีมวิจัยระบุ

รายงานระบุเพิ่มเติมว่า ในอีกโครงการหนึ่งที่เมืองกว่างโจว ทางตอนใต้ของจีน ระบบดังกล่าวช่วยปรับปรุงการวินิจฉัยข้อผิดพลาดและประสิทธิภาพการบำรุงรักษาได้ 20% เพิ่มการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์ได้ 12% และเพิ่มความคืบหน้ารายเดือนได้ 5%

เฉินกล่าวว่าทีมงานจะยังคงปรับปรุงเทคโนโลยีและขยายการประยุกต์ใช้ไปยังโครงการที่ท้าทายยิ่งขึ้น รวมถึงอุโมงค์ข้ามแม่น้ำและอุโมงค์ใต้ทะเล เพื่อสนับสนุนการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานใต้ดินของจีนที่ปลอดภัยและชาญฉลาดมากยิ่งขึ้น