جانمايي بهينه حسگرها جهت پايش سلامت سازه‌‌ي پل‌ها با استفاده از الگوريتم ژنتيك

يكي از چالش‌هايي كه در بحث پايش سلامت سازه‌ي پل‌ها وجود دارد، استخراج «داده» از سازه مي‌باشد. اين كار توسط حسگرهاي موجود در سازه انجام مي‌شود. نحوه‌ي چيدمان و استفاده از حداقل تعداد ممكن حسگرها، به‌نحوي‌كه بيشترين داده‌هاي مورد نياز از وضعيت سازه را در اختيار قرار دهد، همواره مورد توجه بوده است. در روش‌هاي موجود براي تعيين محل قرارگيري حسگرها در پل‌ها كاستي‌هايي وجود دارد كه مي‌توان به استفاده از يك شاخص بهينه‌ساز، تعيين تعداد حسگرها به‌صورت تجربي، نويز محيطي بالا و مدت زمان طولاني محاسبات اشاره كرد. براي غلبه بر اين كاستي‌ها، در اين مطالعه روش جديد MSE-MGA (انرژي كرنشي مودال-الگوريتم ژنتيكِ بهبود‌يافته) ارائه گرديد. در اين روش جهت كاهش اثر نويزِ حاصل از عبور وسايل نقليه، از دو شاخص انرژي كرنشي مودال و ضريب مشاركت مودي استفاده شده است. كليه نقاط مناسب محل قرارگيري حسگرها توسط اين شاخص‌ها انتخاب شده و سپس با استفاده از الگوريتم ژنتيك، تعداد بهينه‌ي حسگرها و محل قرارگيري آن‌ها مشخص گرديد. نتايج نشان داد افزايش تعداد حسگرها از يك مقدار بهينه‌ي مشخص، تأثيري در افزايش داده‌هاي مورد نياز ندارد. همچنين استفاده‌ي هم‌زمان از دو شاخص بهينه‌ساز منجر به حذف تعداد زيادي از نقاط نامناسب براي قرارگيري حسگرها شده است و به‌ همين دليل زمان محاسبات بطور قابل توجهي كاهش يافته است. براي بررسي نحوه‌ي عملكرد و كاربرد عملي اين روش، يك نمونه پل فلزي مدل شد و تعداد بهينه‌ي حسگرها و نحوه‌ي چيدمان آن‌ها مشخص گرديد.