Barajlar artık yapay zeka ile korunacak

Türkiye'deki barajların deprem, taşkın, heyelan ve diğer olağanüstü durumlar karşısındaki güvenliğini artırmak amacıyla yapay zeka destekli yeni nesil Yapı Sağlığı İzleme ve Erken Uyarı Sistemi geliştiriliyor.

Karadeniz Teknik Üniversitesi (KTÜ), Deprem ve Yapı Sağlığı Uygulama ve Araştırma Merkezi (DE-YAS) ile Devlet Su İşleri (DSİ) Genel Müdürlüğü iş birliğinde yürütülecek projenin pilot uygulama alanı Trabzon'daki Atasu Barajı olacak.

Proje kapsamında Atasu Barajı'na kurulacak sensör ağları, kamera tabanlı görüntü işleme sistemleri, fiber optik algılama teknolojileri ve gelişmiş veri toplama altyapısından elde edilen veriler yapay zekâ algoritmalarıyla analiz edilecek.

Böylece barajın deprem, taşkın ve diğer olağanüstü durumlar karşısındaki yapısal davranışı gerçek zamanlı olarak izlenebilecek.

Sistemden elde edilecek sonuçların ise ilerleyen süreçte Türkiye genelindeki diğer barajlar ile köprü, tünel, havaalanları ve benzeri kritik altyapı tesislerine örnek olması hedefleniyor.

Ar-Ge çalışmaları uzman ekip tarafından yürütülecek

Ar-Ge çalışmaları, KTÜ'den Prof. Dr. Ahmet Can Altunışık, Prof. Dr. Kemal Hacıefendioğlu, Doç. Dr. Hasan Basri Başağa ve Doç. Dr. Fatih Yesevi Okur tarafından yürütülecek.

Sistem sayesinde milyonlarca ölçüm verisi tek bir dijital platformda toplanacak, yapısal değişimler sürekli takip edilerek olası hasarlar erken aşamada tespit edilecek. Risk durumlarında otomatik alarm mekanizmaları devreye girerek karar vericilere hızlı ve güvenilir bilgi sunulacak. Böylece yalnızca mevcut durumun izlenmesi değil, olası risklerin önceden öngörülmesi ve önleyici bakım çalışmalarının planlanması da mümkün olacak.

Sistem Türkiye'deki kritik mühendislik yapılarında da kullanılacak

Pilot uygulamanın başarıyla tamamlanmasının ardından geliştirilecek yapay zeka destekli yapı sağlığı izleme sisteminin Türkiye'deki diğer barajların yanı sıra köprü, tünel, havaalanları ve benzeri kritik mühendislik yapılarında da uygulanabilecek örnek bir model oluşturması hedefleniyor.

Konuyla ilgili açıklamalarda bulunan KTÜ Deprem ve Yapı Sağlığı Uygulama ve Araştırma Merkezi (DE-YAS) Müdürü ve Rektör Danışmanı Prof. Dr. Ahmet Can Altunışık, imzalanan protokol kapsamında Türkiye'deki barajların deprem güvenliğinin artırılması ve yapı sağlığının sürekli izlenmesine yönelik 3 yıl sürecek kapsamlı bir Ar-Ge projesi yürüteceklerini belirtti.

Prof. Dr. Altunışık, "Bu proje kapsamında pilot uygulama olarak Trabzon'daki Atasu Barajı'nı referans alacağız. Üç yıl boyunca gerçekleştireceğimiz çalışmalar sonucunda, yapay zekâ destekli, yerli ve millî bir yapı sağlığı izleme yazılımı ve sistemi geliştirmeyi hedefliyoruz. Proje sonunda oluşturacağımız bu altyapıyı kademeli olarak Türkiye'deki diğer barajlara yaygınlaştırarak, 3-5 yıl içerisinde ülkemizin barajlarını tek merkezden izleyebilen ulusal bir yapı sağlığı izleme sistemini hayata geçirmeyi planlıyoruz. Bu çalışmanın, ülkemizin kritik altyapılarının güvenliğine önemli katkılar sağlayacağına inanıyoruz" ifadelerini kullandı.

"İlk yöntem fiber optik sensörlerle gerçekleştirilecek"

KTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Kemal Hacıefendioğlu ise proje kapsamında barajların yapı sağlığının farklı izleme yöntemleriyle değerlendirileceğini belirterek ilk aşamada fiber optik sensör teknolojisinin kullanılacağını söyledi.

Prof. Dr. Kemal Hacıefendioğlu, "Proje kapsamında barajların yapı sağlığını farklı teknolojiler kullanarak sürekli izleyeceğiz. İlk yöntemimiz, barajın memba yüzeyine yerleştirilecek fiber optik sensörler olacak. Bu sensörler sayesinde yapıdaki gerinim (şekil değiştirme) dağılımını yüksek hassasiyetle sürekli olarak ölçebileceğiz. Elde edeceğimiz verilerle, deprem veya diğer olağanüstü durumların ardından yapıda çatlak oluşumu, su sızıntısı ya da hasar belirtilerini erken aşamada tespit edebileceğiz. Fiber optik sensör teknolojisi, dünyada sınırlı sayıda uygulanan, yenilikçi ve yüksek hassasiyetli bir izleme yöntemidir. Noktasal sensörler yerine, fiber optik kablolar boyunca sürekli ölçüm yapılabildiği için yapının tamamındaki gerinim dağılımını izlemek mümkün olmaktadır. Proje kapsamında yalnızca fiber optik sensörlerden elde edilen veriler değerlendirilmeyecek; ivmeölçerler, kamera tabanlı izleme sistemleri ve diğer sensörlerden alınan veriler de yapay zekâ destekli bütüncül bir analiz yaklaşımıyla birlikte değerlendirilecektir. Böylece barajın yapı sağlığı gerçek zamanlı olarak izlenebilecek ve yapının güvenli durumunun korunup korunmadığı güvenilir şekilde belirlenebilecektir" şeklinde konuştu.

"Görüntüler yapay zekâ algoritmalarıyla analiz edilecek"

KTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Hasan Basri Başağa ise proje kapsamında kullanılacak yapı sağlığı izleme yöntemlerinden birinin kamera tabanlı görüntü analizi olacağını belirtti.

Doç. Dr. Hasan Basri Başağa, "Bu kapsamda baraj gövdesini ve barajı etkileyebilecek heyelan gibi çevresel riskleri sürekli izleyebilecek şekilde kamera sistemleri kurulacak. Kameralardan elde edilen görüntüler kesintisiz olarak yapay zekâ algoritmalarıyla analiz edilecek. Görüntülerde herhangi bir anomali, deformasyon veya olağan dışı hareket tespit edilmesi durumunda sistem otomatik olarak uyarı ve hasar kaydı oluşturacak. Kamera sistemlerinden elde edilen veriler, fiber optik sensörler, ivmeölçerler ve diğer izleme sistemlerinden gelen verilerle birlikte değerlendirilerek barajın yapı sağlığı bütüncül bir yaklaşımla analiz edilecek. Böylece olası riskler erken aşamada belirlenebilecek ve gerekli müdahalelerin zamanında yapılmasına katkı sağlanacak. Bugün barajlarda çeşitli sensör sistemleri kullanılmakta ve periyodik manuel kontroller gerçekleştirilmektedir. Ancak bu projeyle birlikte farklı kaynaklardan elde edilen tüm veriler tek bir merkezde toplanacak, yapay zekâ destekli analizlerle entegre şekilde değerlendirilecek ve karar vericilere daha hızlı, güvenilir ve kapsamlı bir yapı sağlığı izleme altyapısı sunulacaktır" diye konuştu.

"Pilot uygulamanın ardından farklı mühendislik yapıları da izlenebilecek"

İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Fatih Yesevi Okur da proje kapsamında farklı sensör sistemlerinden gelen verileri tek bir platformda birleştirebilecek, yapay zekâ destekli merkezi bir yazılım altyapısı geliştirdiklerini belirtti.

Doç. Dr. Fatih Yesevi Okur, "Barajlarda ivmeölçer, kamera, fiber optik sensör ve basınç sensörü gibi farklı ölçüm sistemleri kullanılabiliyor. Bu sistemlerde en önemli konu, farklı üreticilere ait sensörlerden elde edilen verilerin tek bir platformda güvenilir şekilde toplanması ve birlikte değerlendirilebilmesidir. Bu amaçla, her türlü sensör teknolojisine uyum sağlayabilen, çok katmanlı mimariye sahip merkezi bir web tabanlı yazılım altyapısı geliştiriyoruz. Geliştirdiğimiz sistem yalnızca verileri toplamakla kalmayacak; gelen verileri otomatik olarak analiz edecek, yapay zekâ destekli karar destek mekanizmalarıyla olası riskleri değerlendirecek ve karar vericilere gerçek zamanlı bilgi sunacaktır. Proje sonunda bu yazılım altyapısını Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü'nün kullanımına sunmayı hedefliyoruz. İlk etapta Trabzon Atasu Barajı'nda pilot uygulamayı gerçekleştireceğiz. Pilot çalışmanın başarıyla tamamlanmasının ardından aynı yazılım altyapısını köprüler, tarihi yapılar, binalar ve diğer kritik mühendislik yapılarının yapı sağlığının izlenmesinde kullanılabilecek şekilde ölçeklendirmeyi amaçlıyoruz. Böylece farklı mühendislik yapıları için ortak, esnek ve ulusal ölçekte kullanılabilecek bir yapı sağlığı izleme platformu oluşturmayı hedefliyoruz" dedi.

İHA