澳大新語 • 2023 UMAGAZINE 27 28 封面專題 • COVER STORY 市不同承載體（包括人、車、重要基礎設施）的影 響，研究結構健康監測、智能運維等防災前沿性研 究，著力提升濱海城市的韌性能力，獲多項國家 級、省部級科研基金支持，並取得豐碩成果。 針對城市基建的健康監測，研究團隊提出極具創新 價值的貝葉斯結構健康評估算法，可及時評估結構 安全狀況和預測結構性能變化，對突發事件預警。 土木及環境工程系特聘教授阮家榮長期研究貝葉斯 分析與應用。阮教授帶領團隊構建了貝葉斯結構健 康監測方法體系，為基礎設施安全服役提供重要的 理論依據和技術支撐，並引領相關領域的研究。 大型建築會偶現突發問題，嚴重時誘發倒塌風險， 阮教授說：「我們致力透過智能算法手段，以最短 時間偵測建築的結構損傷。」鑒於大型結構運作複 雜，團隊基於無線傳感，提出貝葉斯分佈式參數 識別算法解決數據不同步問題，當傳感器失靈時， 此算法亦能找出故障傳感器，保障數據分析的準確 度。這些研究成果獲發表於Springer專著。 三維智慧運維 在複雜濱海環境及極端災害荷載的共同作用下，跨海 交通基礎設施的安全運行面臨極大挑戰。團隊積極開 展跨海交通基建的智能算法與評估研究，以保障基礎 設施安全服役。實驗室2019年透過國家重點研發項 目「港珠澳大橋智能化運維技術集成應用」和廣東省 重點研發項目「重大跨海交通集群工程智能安全監測 與應急管控」，與港珠澳大橋管理局及相關單位合作 以前沿技術推進大橋的智慧營運、監測和維養。 針對島隧薄弱截面、沉管之間易變形位置，研究團 隊為大橋開發了「基於光纖光柵的三維變形傳感系 統」，結合物理模型、邊緣計算、無線網絡傳輸和 大數據智能算法，有效預測和判斷結構的健康狀 態。該項目負責人、土木及環境工程系主任、實驗 室教授周萬歡說：「我們發明的基於光纖光柵技術 的三維變形傳感系統可長期實時監測和判斷沉管結 構的變形特徵，以確保適時採取必要維養措施。」 助力灣區跨海基建監測 研究團隊基於青州航道橋、橫琴二橋、澳大N21科研 大樓等基礎設施的環境、荷載和動力響應等健康監測 數據，以貝葉斯系統識別、隨機模型修正和概率機器 學習等方面的理論優勢，搭建了「城市基礎設施健康 監測平台」。此平台可實現複雜環境和荷載耦合作用 下，對海量監測數據作智能分析，且能展示結構基準 有限元模型、關鍵健康指標提取與預測等成果。 韌性城市建設是城市治理風險防控的先決條件。 大灣區有眾多現存及在建的大型基建，包括跨海大 橋、跨海隧道、高聳結構，均面臨長期維養和安全 運營問題，涉及大灣區濱海城市群的融合發展。阮 教授説：「通過智能化、自動化手段及早發現基建 的結構損傷、受損程度和破損位置，有助我們爭取 更多時間對建築物補強。我們將持續積累濱海城市 防災及建築結構健康監測等實踐經驗，進一步健全 城市基建公共安全體系。」 阮家榮教授 Prof Yuen Ka Veng 實驗室對基建作數字化健康監測 The laboratory conducts digital health monitoring for infrastructure projects
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