弘光教授產學合作研發監測系統 即時傳送數據預防災害

弘光科大資訊工程系聘教授童建樺和研究團隊設計出「分散式無線地 錨預力監測系統」、「無線高精度傾度盤」,可在豪雨中即時監測出 山坡地崩塌危險,系統就會馬上回報警示。(記者陳榮昌攝)

記者陳榮昌/台中報導

連續豪大雨各地傳出災情,甚至有橋梁沖斷、民宅地基掏空被沖毀
,弘光科技大學資訊工程系特聘教授童建樺和研究團隊設計出「分散
式無線地錨預力監測系統」、「無線高精度傾度盤」,可在豪雨中即
時監測出山坡地有無崩塌、橋梁有無危險,只要坡地或橋梁基礎相關
監測值到達設定警示範圍,系統就會馬上回報警示,此外,該系統全
天候回傳的大量監測數據,也可提供團隊評估公共結構安全性,在災
害未發生前提供作為相關單位維修之重要參考依據,目前已經裝設在
重要橋梁、風景區、水壩等處,對於防災很有幫助。

童建樺指出,這個系統裝設高精密零件、電路板、太陽能板、無線接
受器等,僅靠太陽能就可自給自足運作,非常省電,該長寬高約15公
分的儀器可以直接放在山區、荒郊野外,運用物聯網的概念,只要環
境稍有變化、傾斜,儀器馬上擷取感測器數值,接著把變化數據傳到
雲端進行分析,每分鐘傳送一次資料,無線高精度傾度盤精確度可以
達0.001度。

「豪雨颱風侵襲台灣常造成災情,這套系統設計就是為了台灣!」童
建樺說,四、五年前開始結合學術研究和產學合作,組成團隊研發,
原本一開始儀器需要拉線配電,經過不斷的修改,已經研發到無線傳
輸且自主供電,當初研發成功後曾到歐洲發表,令大家驚豔,全球都
面臨極端氣候暴雨、暴雪問題,未來這套儀器推廣到大陸、東南亞,
乃至世界各地的前景看好。

童建樺舉例,高速公路兩邊都有擋土牆,上面有數十或數百支地錨
拉住,豪大雨可能造成山坡輕微位移,嚴重滑動時地錨就會失去支撐
的作用,以往都是每隔一段時間才派員去測量,但是現在只要把儀器
放著,透過嵌入式系統就可以24小時自動測量,用無線傳送資料到雲
端進行判讀,一旦有滑落危險,就傳警訊到管理單位,連颱風天也可
以測量,上週豪大雨,也在一個橋墩測量點發現,半小時內水位突暴
漲一公尺。

無線高精度傾度盤還可以準確測出地震後土壤液化,或是超抽地下水
造成的地層下陷,童建樺說,去年台北一個建商在蓋房挖地基,旁邊
緊鄰民宅,擔心房子會傾斜,開挖之前先裝儀器監測,一發現問題就
馬上補強,已經偵測了一年多,政府也可以使用在公共建設上,做為
防災的預防。

資工系大四學生王詩晴、鄭伊汝大二開始參與系統研發,兩人高職
都念電子科,從完全不會到現在已經可以獨當一面,自己到現場裝儀
器監測,童建樺說,「這兩位學生今年畢業不用丟履歷找工作,已經
被合作的廠商相中,直接擔任工程師。」

王詩晴說,從焊接、組裝基礎開始學起,每天在實驗室至少7小時
,到外地實作系統後,才驚覺原來環境中存在很多不確定性,需要運
用系統監測預防,「在室外不管下雨、大太陽,都要拿著筆電測試,
希望以後可以研發更簡便的系統,只要肯學肯努力,一定可以做到。
」鄭伊汝則說,跟著老師慢慢學,動手去驗證,了解系統後覺得所學
很實用,每天都埋在實驗室內「練功夫」,覺得很有成就感。