В России оптоволоконную сеть обучили распознавать события с ИИ

Российские ученые провели эксперимент, в котором обычная оптоволоконная линия была преобразована в сеть датчиков. Система способна улавливать вибрации и с помощью искусственного интеллекта определять, движется ли автомобиль или идут пешеходы, сообщили в пресс-службе Новосибирского государственного университета (НГУ). Об этом сообщает сайт ТАСС.

Исследователи НГУ совместно с компанией "Т8" проверили возможность использования существующей оптоволоконной линии для мониторинга объектов на территории университетского кампуса. В ходе эксперимента специалисты изучали, как можно применять проложенный волоконный кабель в качестве распределенного датчика вибраций и распознавать события в окружающей среде с помощью методов искусственного интеллекта. Система фиксирует вибрации оптического волокна и распознает различные события, такие как проезд автомобилей, пешеходное движение и земляные работы.

Технология может быть использована для мониторинга городской и производственной инфраструктуры. В проекте применяется программно-аппаратный комплекс оптоволоконной распределенной системы "Дунай", ключевым элементом которого является интеррогатор. Этот прибор подключается к оптоволоконной линии и анализирует обратное рассеяние света в волокне. Вибрации и деформации волокна, вызванные событиями, изменяют характеристики рассеянного сигнала, что позволяет системе определять место и характер воздействия на оптоволоконную линию.

В пилотном проекте используется служебная оптоволоконная линия длиной 4,3 км, проложенная между НГУ и "Академпарком". При регистрации вибраций с пространственным шагом около 10 м линия фактически превращается в 400 распределенных точек наблюдения. В отличие от традиционных систем, где каждый сейсмометр устанавливается в отдельной точке, здесь сенсорную функцию выполняет уже существующее оптическое волокно.

"Можно подключить специальный прибор к существующей оптоволоконной линии и использовать само волокно как распределенный датчик, не прокладывая новую сенсорную линию", - отметил один из авторов исследования Петр Дергач.

Данные, полученные системой, поступают на сервер Центра искусственного интеллекта НГУ, где алгоритмы машинного обучения классифицируют зарегистрированные вибрационные сигналы. Система позволяет распознавать различные события, такие как проезд автомобиля или ходьба человека, а также фиксировать время и место их возникновения, отображая информацию в интерфейсе системы мониторинга.

Такой подход может быть применен для охраны периметра, контроля строительных работ и дорожного движения, а также для наблюдения за состоянием зданий и инженерных сооружений. Изменения в вибрационном фоне могут указывать на необычные нагрузки или изменения условий эксплуатации, что открывает возможности для раннего обнаружения аномалий и контроля состояния инфраструктуры.

Также технология может использоваться для мониторинга сейсмической активности. Распределенный оптоволоконный датчик способен фиксировать колебания, связанные с сейсмическими волнами, и определять их характеристики вдоль линии. При этом оптоволоконная система может дополнять данные традиционных сейсмометров, расширяя зону наблюдения.

"Система получает непрерывный поток вибрационных сигналов, среди которых искусственный интеллект распознает признаки различных событий, позволяя определить, что и где произошло", - пояснил ведущий научный сотрудник Центра искусственного интеллекта НГУ Алексей Редюк.