Nhóm nghiên cứu Trung Quốc phát triển hệ điều hành cho phép máy đào hầm phân tích điều kiện địa chất, dự đoán rủi ro và tự động điều chỉnh.
Hệ điều hành mới do các chuyên gia tại Đại học Hồ Nam hợp tác với công ty Công nghiệp nặng Xây dựng Đường sắt Trung Quốc thiết kế. Nhóm nghiên cứu hôm 25/1 nhận định, đây là bước tiến quan trọng trong tự động hóa thi công đường hầm và phòng ngừa rủi ro.
Máy đào hầm (TBM) là những thiết bị khổng lồ thiết yếu cho quá trình xây hầm dưới lòng đất. Không giống các loại máy móc hoạt động trên mặt đất, TBM tiếp xúc trực tiếp với đất đá xung quanh khi hoạt động nên rất nhạy cảm với điều kiện địa chất. Trong môi trường phức tạp, con người thường gặp khó khăn khi điều chỉnh cài đặt của máy. Điều này có thể dẫn đến tình huống nguy hiểm như đất đổ sập, lún quá mức, thậm chí mất kiểm soát thiết bị.
Để giải quyết thách thức, giáo sư Chen Renpeng từ Đại học Hồ Nam cùng đồng nghiệp phát triển hệ điều hành giúp máy đào hầm “đọc” mặt đất, dự đoán rủi ro và tự thực hiện những điều chỉnh chính xác. Hệ thống hoạt động như người giám sát thời gian thực trong quá trình xây hầm. Nó liên tục thu thập dữ liệu từ các cảm biến của TBM, phân tích điều kiện địa chất và tự động đề xuất những thông số đào tối ưu.
“Với ‘bộ não thông minh’ này, chúng tôi có thể dự đoán chính xác độ lún nền đất và tư thế của máy, giúp tránh những rủi ro như sụp đổ bề mặt. Nó cũng cảnh báo khi máy có nguy cơ mắc kẹt và đưa ra các quyết định thông minh để quá trình đào hầm diễn ra suôn sẻ, hiệu quả”, giáo sư Zhang Chao, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
Hệ điều hành mới đã được triển khai trên TBM đường kính siêu lớn trong một dự án tàu điện ngầm Thượng Hải và cho kết quả ấn tượng. Theo nhóm nghiên cứu, hệ thống hỗ trợ đưa ra quyết định vận hành với độ chính xác trên 90%, đồng thời giữ độ lệch hướng đào hầm trong phạm vi 30 mm, vượt xa độ chính xác khi điều khiển thủ công. Trong một dự án khác tại Quảng Châu, hệ thống giúp tăng hiệu quả chẩn đoán lỗi và bảo trì lên 20%, tăng hiệu suất sử dụng thiết bị lên 12% và tăng tiến độ hàng tháng lên 5%.
Hiệp hội Đường bộ và Giao thông Trung Quốc đánh giá đây là công nghệ quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của ngành. Giáo sư Chen cho biết, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục hoàn thiện công nghệ và mở rộng ứng dụng sang những dự án phức tạp hơn, bao gồm hầm vượt sông và hầm dưới biển, hỗ trợ hạ tầng ngầm ở Trung Quốc phát triển an toàn và thông minh hơn.
