В России оптоволоконную сеть научили распознавать события с помощью ИИ
Российские ученые в ходе эксперимента с помощью подсоединения специального прибора показали, что обычную оптоволоконную линию можно превратить в сеть датчиков.
Система улавливает вибрации и с помощью искусственного интеллекта может определить, едет ли по улице машина или идут люди, сообщили ТАСС в пресс-службе Новосибирского государственного университета (НГУ).
"Сотрудники НГУ вместе с компанией "Т8" провели эксперимент по использованию существующей оптоволоконной линии связи для мониторинга объектов университетского кампуса. В рамках эксперимента специалисты проверяли, можно ли использовать проложенный волоконный кабель как распределенный датчик вибраций и с помощью методов искусственного интеллекта распознавать события в окружающей среде. Система регистрирует вибрации оптического волокна и с помощью искусственного интеллекта распознает различные события, в том числе проезд автомобилей, ходьбу людей и земляные работы", — рассказали в пресс-службе.
Как пояснили в вузе, в перспективе технология может применяться для мониторинга производственной и городской инфраструктуры. Для проекта используется программно-аппаратный комплекс оптоволоконной распределенной системы "Дунай". Его ключевой элемент — интеррогатор, прибор, который подключается к оптоволоконной линии и анализирует обратное рассеяние света в волокне. Вибрации и деформации волокна, вызванные происходящими рядом событиями, изменяют характеристики этого рассеянного сигнала. Анализируя такие изменения, система может определить место и характер воздействия на оптоволоконную линию.
В пилотном проекте задействована служебная оптоволоконная линия длиной 4,3 км, проложенная на территории Новосибирского научного центра между НГУ и "Академпарком". При регистрации вибраций с пространственным шагом около 10 м она фактически превращается примерно в 400 распределенных точек наблюдения. В отличие от традиционных систем мониторинга, где отдельный сейсмометр или вибродатчик устанавливается в каждой точке наблюдения, здесь сенсорную функцию выполняет уже существующее оптическое волокно.
"Можно подключить специальный прибор к существующей оптоволоконной линии и использовать само волокно в качестве распределенного датчика, не прокладывая новую сенсорную линию", — цитирует пресс-служба одного из авторов исследования Петра Дергача.
О полученных данных
Получаемые данные поступают на сервер Центра искусственного интеллекта НГУ, где алгоритмы машинного обучения классифицируют зарегистрированные вибрационные сигналы. Система позволяет распознавать различные события, например, проезд автомобиля, ходьбу человека или проведение земляных работ. Для каждого обнаруженного события определяются время и примерное место его возникновения, после чего информация отображается в интерфейсе системы мониторинга.
В зависимости от задачи такая система может использоваться для охраны периметра, контроля строительных работ и дорожного движения, а также для наблюдения за состоянием зданий и инженерных сооружений. Изменения вибрационного фона и характера колебаний могут свидетельствовать о необычных нагрузках, изменениях условий эксплуатации или работе оборудования в нештатном режиме. Это открывает возможность использовать оптоволоконную линию как инструмент раннего обнаружения аномалий и дополнительного контроля состояния инфраструктуры.
Отдельный сценарий применения технологии — мониторинг сейсмической активности. Распределенный оптоволоконный датчик способен регистрировать колебания, связанные с прохождением сейсмических волн, и определять их характеристики и место регистрации вдоль линии. При этом оптоволоконная система не обязательно должна полностью заменять традиционные сейсмометры: ее данные могут дополнять показания отдельных датчиков и за счет распределённого измерения расширять зону наблюдения.
"Система получает непрерывный поток вибрационных сигналов, среди которых искусственный интеллект распознает характерные признаки различных событий и позволяет определить, что произошло и где примерно это произошло", — пояснил ведущий научный сотрудник Центра искусственного интеллекта НГУ Алексей Редюк.
российские ученыеПоделиться
