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理大研發多層次智慧橋樑檢測系統 高效識別結構隱患

社會事

理大研發多層次智慧橋樑檢測系統 高效識別結構隱患
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理大研發多層次智慧橋樑檢測系統 高效識別結構隱患

2025年11月24日 20:22 最後更新:20:22

香港理工大學開發創新「智慧橋樑檢測系統」,可精準識別橋面裂縫及肉眼難辨的潛藏結構問題,已於本地11座橋樑完成檢測,結果顯示,該系統可將檢測時間縮短一半,並顯著提升檢測準確度至八成,具有在全港橋樑廣泛應用的潛力。

由理大建築及房地產學系教授 Tarek Zayed教授(右一)領導的研究團隊開發出一套智慧橋樑檢測系統,能夠自動檢測橋面裂縫,以及識別肉眼無法察覺的潛藏結構問題。

由理大建築及房地產學系教授 Tarek Zayed教授(右一)領導的研究團隊開發出一套智慧橋樑檢測系統,能夠自動檢測橋面裂縫,以及識別肉眼無法察覺的潛藏結構問題。

香港交通基建承受全球最高交通密度之一的巨大壓力,確保橋樑結構安全成為當務之急。理大研究團隊開發的這個多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型。香港常用的傳統基建目視檢查方法需要動用大量人力且主觀性強,對鋼筋腐蝕等地下缺陷的辨識能力有限,更需要封閉道路方能進行。由理大建築及房地產學系教授Tarek Zayed帶領其研究團隊開發的創新系統,利用無人機、探地雷達(GPR)及紅外線熱成像(IRT)三種先進工具的組合取代人工檢查,收集橋樑表面及內部結構的全面數據,再利用人工智能模型進行自動化分析,提升檢測的準確度及效率。

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由理大建築及房地產學系教授 Tarek Zayed教授(右一)領導的研究團隊開發出一套智慧橋樑檢測系統,能夠自動檢測橋面裂縫,以及識別肉眼無法察覺的潛藏結構問題。

由理大建築及房地產學系教授 Tarek Zayed教授(右一)領導的研究團隊開發出一套智慧橋樑檢測系統,能夠自動檢測橋面裂縫,以及識別肉眼無法察覺的潛藏結構問題。

該多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

該多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

這個多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

這個多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

理大研發的「智慧橋樑檢測系統」採用無人機、探地雷達及紅外線熱成像三種先進工具的組合,取代常用的傳統目視檢查,已於本地11座橋樑完成檢測。

理大研發的「智慧橋樑檢測系統」採用無人機、探地雷達及紅外線熱成像三種先進工具的組合,取代常用的傳統目視檢查,已於本地11座橋樑完成檢測。

該多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

該多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

橋面裂縫檢測對維持橋樑健康至關重要。研究團隊利用無人機進行目視檢查,再通過其自主研發的「智慧橋面高效檢測模型」處理所得數據。即使在面對惡劣環境如光線不足、陰影等,該模型亦能達到優於其他現行方法的檢測準確度,且更少出現誤判、與表面刮痕混淆等檢測問題。

橋面裂縫往往預示了地下結構受損的深層問題,例如鋼筋腐蝕。團隊開發的全自動GPR數據解讀模型,能以高達98%的準確度定位鋼筋位置,並通過對振幅數據進行標準化處理及聚類分析,生成腐蝕區域分佈圖。此模型大大簡化了基於GPR的腐蝕評估流程,令相關工作變得更加快捷和易於操作。

這個多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

這個多層次系統整合了理大自主研發的先進無損探測技術及人工智能模型,大幅減低了檢測時間,同時令檢測準確度顯著提升。

另一常見橋樑結構問題是內部混凝土構件退化,導致剝落及層面分離。團隊提出一套用於處理IRT數據的「最佳熱梯度閾值系統」,能根據外在環境狀況調整閾值,以更精確判斷剝離區域。團隊基於此系統開發的智慧模型,更能自動生成剝離分佈圖,進一步提高診斷能力。

Zayed說:「這套混合檢測系統兼顧橋面及地下缺陷,並通過人工智能驅動的整合方案,同時提升了檢測效率和準確度。我們更制定了一個五級制的缺陷嚴重程度評級,以標準化檢測流程,方便診斷及確定維修的優先順序。此外,團隊開創的『智慧橋面高效檢測模型』具備全面的功能,能基於從各類探測技術收集所得的數據,精細地評估橋樑狀況。」

他又說:「我們目前正積極探討與相關政府部門及業界夥伴合作,將系統應用於香港的定期橋樑檢測工作,為實現智慧基建管理邁出關鍵一步。我們的目標是長久保障香港擁有安全和可靠的橋樑。」

理大研發的「智慧橋樑檢測系統」採用無人機、探地雷達及紅外線熱成像三種先進工具的組合,取代常用的傳統目視檢查,已於本地11座橋樑完成檢測。

理大研發的「智慧橋樑檢測系統」採用無人機、探地雷達及紅外線熱成像三種先進工具的組合,取代常用的傳統目視檢查,已於本地11座橋樑完成檢測。

這項為期兩年的研究得到智慧交通基金的支持。該團隊的研究成果已發表於不同國際期刊,包括《建築與建築材料》、《建築自動化》及《高級工程資訊學》。展望未來,Zayed及其團隊將進一步推進相關技術研發,並在香港推動智慧橋樑檢測。

香港理工大學(理大)與吉利遠程新能源商用車集團(吉利遠程)日前於理大校園舉行「港理工–遠程交能融合聯合研究實驗室」簽約儀式。雙方冀以實驗室為載體,聚焦以甲醇電動為主導的產業發展政策,致力在技術、經濟及社會層面推動甲醇電動發展,開拓甲醇生態新格局,助力本港實現碳中和目標。

理大在工程、建設及環境科學領域實力雄厚,其土地測量及地理資訊學系長期深耕綠色交通、能源政策及智慧城市研究,在低碳交通領域成果豐碩。是次合作將整合理大跨學科團隊優勢,為甲醇生態發展提供堅實學術支撐。

理大與吉利遠程代表簽署聯合實驗室合作備忘錄。理大圖片

理大與吉利遠程代表簽署聯合實驗室合作備忘錄。理大圖片

簽約儀式由理大高級副校長(研究及創新)趙汝恒教授、建設及環境學院院長李向東教授,以及吉利遠程首席執行官范現軍先生、吉利控股集團吉利學堂校長戴惠芳女士的共同見證,理大土地測量及地理資訊學系系主任陳武教授與吉利遠程副總裁兼首席品牌官宋兆桓博士,分別代表雙方簽署聯合實驗室合作備忘錄。

隨後,在雙方多位管理層及學者的見證下,理大土地測量及地理資訊學系助理教授諸葛承祥教授與吉利遠程香港項目負責人羊傑先生,亦代表雙方簽署了具體的項目合作協議,標誌著甲醇電動車的科研工作正式落地推進。

理大與吉利遠程簽署具體研究合作協議

理大與吉利遠程簽署具體研究合作協議

理大高級副校長(研究及創新)趙汝恒教授在簽約儀式致歡迎辭時表示:「理大非常高興能與吉利遠程攜手,展開產學研合作的新里程,助力香港綠色低碳交通發展、實現《香港氣候行動藍圖2050》的碳中和目標邁出關鍵的一步。

理大將充分發揮自身在科研與政策研究的優勢,結合吉利遠程深厚的產業經驗,為香港綠色運輸治理提供科學的決策建議,為市民提供更環保、更高效的出行選擇。」

吉利遠程首席執行官范現軍先生表示:「理大匯聚了全球最優秀的科研人才,產學研深度融合,是香港最前沿、最具影響力的香港高校之一。理大與吉利遠程在綠色交通方面的理念高度契合,雙方將攜手創造出屬於香港的能源轉型新篇章,共同推動大灣區綠色高品質發展,讓中國方案走向全球。」

香港特別行政區政府正積極推動車輛綠色轉型,並致力提升可再生能源比例,這些舉措為香港發展甲醇生態營造了良好的創新環境。依託吉利遠程的產業資源及理大的科研人才優勢,聯合研究實驗室將聚焦三大科研方向:研究甲醇電動在公共交通領域推廣普及的相關政策; 結合香港綠色運輸政策以及城市交通場景需求的能源補給智慧營運平台;以及為甲醇電動汽車在香港落地提供可行的方案與建議報告。此外,雙方還將共同設立甲醇電動產學研基金,構建專家網絡,為交通和能源融合的發展提供全方位支持。

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