疫情下加強關口防疫是全球未來趨勢。
新冠肺炎來勢洶洶,加強關口防疫是全球未來趨勢。參與研發「全自動快速多重診斷系統」的劉樂庭指,疫情逐趨緩和之際,系統具備獨特優勢,可在一小時內測試出入境人士是否感染新冠肺炎外,亦可以診斷出該人的症狀來自甚麼病,適用於香港邊境、關口、機場或者港口等,有助長遠密切監察疫情。
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儀器適用於香港邊境、關口及機場等,長遠有助監察疫情。
部分儀器安設於本港醫院包括瑪麗醫院,收集醫護人員的試用意見,並為系統進行優化。資料圖片
劉樂庭。
研發團隊正為項目進行先導生產及試驗計畫,將理大其中一個實驗室,改造為一個小批量生產空間,目前已經擁有十多部儀器,部分安設於本港醫院包括瑪麗醫院,收集醫護人員的試用意見,並為系統進行優化。
儀器適用於香港邊境、關口及機場等,長遠有助監察疫情。
劉樂庭提到,疫情漸趨受控後,偶然一至兩位抵港者準備入境時,出現高燒等症狀,當局相當擔心情況,並會考慮是否讓有關人士出入境,「但無理由當發現有人一發燒就捉去醫院」,故系統擔當重要的角色。他舉例患者經測試後發現沒有感染新冠肺炎,但卻染上具傳染性的甲型流感,當局可即時將患者送往醫院接受治療,防止甲型流感在社區爆發。相反,現時抵港人士僅需接受單一的新冠肺炎測試,即使出現症狀後對測試呈陰性,亦會令外界有所擔心或否有假陰性的情況,故系統可同時測試其他的病原體,提供多重保障。
部分儀器安設於本港醫院包括瑪麗醫院,收集醫護人員的試用意見,並為系統進行優化。資料圖片
系統除了安設於邊境關口外,亦可應用於防疫前綫的診所。劉樂庭透露,在設計系統時,亦考慮到將整個測試操作過程簡化,整個檢測過程只需從患者採集樣本及將個測試樣本放入診斷儀器後,一小時後系統便會出現測試結果,操作簡單,有助醫生按結果對症下藥,堵塞現在只能憑經驗和病徵診症的漏洞。
劉樂庭。
劉表示,將實驗室轉化為生產地方,整個過程耗時4至6個月,因須為生產空間增添風櫃,「以前很快到,一個月就到港,但目前需時約4至5個月方能抵港,因全球搶購相關設備,特別是從事生物科技研發的機構,因涉及風櫃是生物安全櫃,而生產這些設備公司不是有很多家,對方一下子定單量多了10倍,甚至50倍,對方應接不暇」,故所有準備工作在疫情期間都比較難籌備。
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。
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。
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。
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。
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。