จีนพัฒนา "สมองอัจฉริยะ" ติดตั้งในเครื่องเจาะอุโมงค์ ยกระดับงานก่อสร้างใต้ดิน

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยหูหนานทางตอนกลางของจีนและบริษัทไชน่า เรลเวย์ คอนสตรักชัน เฮฟวี อินดัสทรี จำกัด ร่วมกันพัฒนาระบบปฏิบัติการอัจฉริยะสำหรับเครื่องเจาะอุโมงค์ เพื่อติดตั้ง “สมองอัจฉริยะ” ให้กับเครื่องมือใช้งานใต้ดินขนาดยักษ์เหล่านี้ นับเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในการก่อสร้างอุโมงค์และการป้องกันความเสี่ยงแบบอัตโนมัติ

เครื่องเจาะอุโมงค์มักถูกขนานนามว่า “มังกรเหล็ก” เป็นเครื่องจักรขนาดมหึมาที่จำเป็นสำหรับการขุดเส้นทางใต้ดิน ซึ่งแตกต่างจากเครื่องจักรที่ทำงานบนพื้นดิน เครื่องเจาะอุโมงค์ทำงานโดยสัมผัสใกล้ชิดกับหินและดินโดยรอบ ทำให้ไวต่อสภาพทางธรณีวิทยาเป็นอย่างมาก

ผู้ควบคุมเครื่องจักรมักประสบปัญหาในการปรับการตั้งค่าเครื่องจักรให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมซับซ้อน ซึ่งอาจนำไปสู่สถานการณ์อันตราย เช่น การทรุดตัวของพื้นดิน การทรุดตัวเกินมาตรฐานกำหนด หรือแม้กระทั่งการสูญเสียการควบคุม

เฉินเหรินเผิง ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยหูหนาน เป็นผู้นำโครงการริเริ่มการวิจัยร่วมที่มุ่งสอนเครื่องจักรเหล่านี้ให้อ่านค่าพื้นดิน คาดการณ์ความเสี่ยง และปรับเปลี่ยนได้อย่างแม่นยำด้วยตนเอง เพื่อแก้ไขอุปสรรคความท้าทายดังกล่าว

ระบบอัจฉริยะที่พัฒนาขึ้นนี้ทำหน้าที่เสมือนผู้เฝ้าระวังการก่อสร้างอุโมงค์แบบเรียลไทม์ โดยจะรวบรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์บนเครื่องเจาะอุโมงค์อย่างต่อเนื่อง วิเคราะห์สภาพทางธรณีวิทยา พยากรณ์อันตรายที่อาจเกิดขึ้น และแนะนำค่าพารามิเตอร์การขุดที่เหมาะสมที่สุดโดยอัตโนมัติ

ศาสตราจารย์จางเชา สมาชิกทีมวิจัย กล่าวว่าเราสามารถคาดการณ์การทรุดตัวของพื้นดินและลักษณะการทำงานของเครื่องจักรได้อย่างแม่นยำด้วย “สมองอัจฉริยะ” นี้ ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่างๆ ล่วงหน้า เช่น การพังทลายของพื้นผิว นอกจากนั้นยังมีการแจ้งเตือนหากเครื่องจักรอยู่ในภาวะเสี่ยงที่จะขัดข้อง และตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเพื่อให้การขุดอุโมงค์เป็นไปอย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพ

ทีมวิจัยระบุว่าระบบนี้ถูกนำไปใช้กับเครื่องเจาะอุโมงค์ขนาดใหญ่พิเศษในโครงการรถไฟฟ้าใต้ดินเซี่ยงไฮ้ และแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ โดยช่วยตัดสินใจในการปฏิบัติงานได้อย่างแม่นยำกว่าร้อยละ 90 และควบคุมความคลาดเคลื่อนในทิศทางการขุดอุโมงค์ให้อยู่ภายในระยะ 30 มิลลิเมตร ซึ่งเหนือกว่าความแม่นยำที่ควบคุมด้วยแรงงานมนุษย์อย่างมาก

ทีมเสริมว่าระบบดังกล่าวช่วยปรับปรุงการวินิจฉัยข้อผิดพลาดและประสิทธิภาพการบำรุงรักษาของอีกโครงการหนึ่งในเมืองกว่างโจวทางตอนใต้ของจีนได้ร้อยละ 20 เพิ่มการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์ร้อยละ 12 และเพิ่มความคืบหน้ารายเดือนได้ร้อยละ 5

สมาคมทางหลวงและการขนส่งแห่งประเทศจีนระบุว่านวัตกรรมนี้เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่จะช่วยส่งเสริมอุตสาหกรรม ด้านเฉินกล่าวว่าทีมวิจัยจะปรับปรุงเทคโนโลยีและขยายการประยุกต์ใช้ไปยังโครงการที่ท้าทายยิ่งขึ้น ซึ่งรวมถึงอุโมงค์ข้ามแม่น้ำและอุโมงค์ใต้ทะเล เพื่อสนับสนุนการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานใต้ดินของจีนที่ปลอดภัยและชาญฉลาดมากยิ่งขึ้น