پایش سلامت پلها و سازه های شهری با سنسورهای IoT

پایش سلامت پل ها و سازه های شهری به عنوان یکی از محورهای اصلی ایمنی زیرساخت های شهری، در دهه های اخیر با بهره گیری از فناوری های نوین به ویژه سامانه های اینترنت اشیا (IoT) دچار تحولی اساسی گردیده است. در این میان، تحلیل رفتار سازه های شهری تحت تاثیر عوامل دینامیکی و استاتیکی، مستلزم جمع آوری داده های بلادرنگ و پردازش دقیق آنها به منظور شناسایی آسیب های تدریجی و آنی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی ظرفیت ها و کارایی شبکه های سنسوری IoT در پایش سلامت پل ها و سازه های شهری، به روش کتابخانه ای و مروری، به تحلیل معلومات و دستاوردهای علمی بین المللی در این حوزه پرداخته است. در این مطالعه، مقالات تخصصی در زمینه پایش سلامت سازه ها، تحلیل دینامیکی، پردازش سیگنال و کلان داده، به صورت هدفمند گردآوری و بر اساس معیارهای تخصصی تحلیل شده است. یافته ها نشان داد که استفاده از سنسورهای توزیع شده شتاب سنج، کرنش سنج، جابجایی سنج و سنسورهای محیطی متصل به شبکه های IoT، قابلیت پایش هم زمان و پیوسته رفتار سازه ای را در مقیاس شهری فراهم می کند. تحلیل داده های ارتعاشی و استاتیکی در بازه های زمانی مختلف، بیانگر تغییرات در پارامترهای دینامیکی و الگوهای پاسخ سازه در برابر تحریکات محیطی و بهره برداری است. بررسی مطالعات نشان داد که به کارگیری روش های تحلیل حوزه زمان-فرکانس، الگوریتم های شناسایی سیستم و یادگیری ماشین، موجب افزایش دقت تشخیص آسیب و پیش بینی رفتار آینده سازه ها می شود. همچنین، همبستگی مکانی داده ها در شبکه های سنسوری، امکان شناسایی مواضع بحرانی را با دقت بالا فراهم ساخته است. در جمع بندی، مشخص شد که ادغام شبکه های IoT با تحلیل های پیشرفته داده محور، موجب ارتقاء کارایی پایش سلامت پل ها شده و بستر مناسبی برای ایجاد مدل های دیجیتال توئین و بهینه سازی فرآیندهای نگهداری و بهره برداری فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

اینترنت اشیا ، پایش سلامت سازه ، تحلیل دینامیکی ، کلان داده