۲۴ مهر ۱۴۰۴

مجتمع فولاد روهینا جنوب – پیوند سازه‌های فولادی سنتی با فناوری اینترنت اشیا (IOT) در حال تغییر نحوه نظارت و نگهداری از محیط ساخته شده ماست. در این مطلب، بررسی می‌کنیم که چگونه این رویکرد انقلابی در نظارت بر سلامت سازه، دنیای مهندسی عمران و مدیریت تأسیسات را متحول می‌کند.

فولاد هوشمند اسکلت ساختمان

فناوری پشت فولاد هوشمند

ادغام حسگرهای اینترنت اشیا در سازه‌های فولادی، جهشی کوانتومی از روش‌های بازرسی مرسوم را نشان می‌دهد. روزهایی که ارزیابی سازه صرفاً بر بازرسی‌های بصری دوره‌ای و اندازه‌گیری‌های دستی متکی بود، مدت‌هاست که گذشته است. سازه‌های فولادی هوشمند امروزی مجهز به شبکه‌ای پیچیده از حسگرها هستند که به طور مداوم همه چیز را از تغییرات کرنش میکروسکوپی گرفته تا تغییرات ظریف در دینامیک سازه رصد می‌کنند.

سیستم‌های حسگر پیشرفته شامل انواع مختلفی از مانیتورینگ‌ها هستند که به طور هماهنگ کار می‌کنند. کرنش‌سنج‌ها تغییر شکل موضعی و توزیع تنش را اندازه‌گیری می‌کنند، در حالی که شتاب‌سنج‌ها الگوهای ارتعاشی را که ممکن است نشان‌دهنده ضعف‌های ساختاری باشند، تشخیص می‌دهند. حسگرهای خوردگی، محیط الکتروشیمیایی اطراف اجزای حیاتی را رصد می‌کنند و هشدارهای اولیه در مورد تخریب احتمالی را ارائه می‌دهند. حسگرهای دما و رطوبت، شرایط محیطی را که می‌توانند بر یکپارچگی سازه تأثیر بگذارند، ردیابی می‌کنند. شاید از همه چشمگیرتر، حسگرهای فیبر نوری تعبیه شده در خود فولاد بتوانند تغییرات جزئی در رفتار سازه را در تمام طول آن تشخیص دهند.

 

تجزیه و تحلیل پیشرفته در نظارت بر سازه‌ها

قدرت واقعی این فناوری نه در خود حسگرها، بلکه در توانایی آنها در برقراری ارتباط و پردازش داده‌ها در زمان واقعی نهفته است. سیستم‌های مدرن اینترنت اشیا از شبکه‌های بی‌سیم قوی برای انتقال داده‌ها به ایستگاه‌های نظارت مرکزی استفاده می‌کنند، جایی که پلتفرم‌های تحلیلی پیشرفته اطلاعات را پردازش می‌کنند. این جریان مداوم داده‌ها، بینش‌های بی‌سابقه‌ای را در مورد رفتار سازه‌ها تحت شرایط بارگذاری مختلف و عوامل محیطی فراهم می‌کند. الگوریتم‌های یادگیری ماشین (Machine Learning) نقش مهمی در درک این مجموعه عظیم داده‌ها ایفا می‌کنند.

این سیستم‌ها می‌توانند الگوها و ناهنجاری‌هایی را که ممکن است از توجه انسان پنهان بمانند، شناسایی کنند و به جای تعمیرات واکنشی، استراتژی‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده را ممکن سازند. به عنوان مثال، با تجزیه و تحلیل الگوها در قرائت‌های کرنش‌سنج، سیستم‌های هوش مصنوعی می‌توانند نقاط خرابی بالقوه را قبل از بحرانی شدن پیش‌بینی کنند و به تیم‌های تعمیر و نگهداری اجازه دهند تا به طور پیشگیرانه به مسائل رسیدگی کنند.

پل فورث رود (Forth Road)

پل فورث رود (Forth Road)

انقلاب در دنیای واقعی

اجرای نظارت هوشمند بر فولاد، موفقیت چشمگیری را در پروژه‌های مختلف در بریتانیا نشان داده است. پل فورث رود (Forth Road) در اسکاتلند اکنون از شبکه گسترده‌ای از حسگرهای اینترنت اشیا استفاده می‌کند که حرکات سازه، بارگذاری باد و اثرات دما را رصد می‌کنند. این سیستم با شناسایی زودهنگام نیازهای تعمیر و نگهداری، از مسدود شدن احتمالی پل جلوگیری کرده و میلیون‌ها دلار از اختلال اقتصادی احتمالی را نجات داده است.

در فضاهای تجاری شهرهای پیشرفته همچون لندن و توکیو، چندین ساختمان بلند مرتبه سیستم‌های نظارت هوشمند را در چارچوب سازه‌ای خود گنجانده‌اند. این سیستم‌ها داده‌های بلادرنگ در مورد نوسان ساختمان، انبساط حرارتی و بارگذاری سازه ارائه می‌دهند و عملکرد و ایمنی بهینه را تضمین می‌کنند و در عین حال هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهند. داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول رویدادهای شدید آب و هوایی بسیار ارزشمند بوده‌اند و به مدیران ساختمان اجازه می‌دهند تصمیمات آگاهانه‌ای بگیرند.

 

مطالب مشابه: