توسعه سامانه پایش هوشمند زیرساخت های شهری مبتنی بر ابزار دقیق صنعتی جهت کاهش ریسک سازه های شهری

در دهه های اخیر پیچیدگی زیرساخت های شهری و مخاطرات طبیعی مانند زلزله، فرونشست و نشت گاز، نیاز به سامانه های پایش هوشمند و مدیریت بحران را پررنگ تر کرده است. این مقاله یک سامانه نوآورانه پایش سلامت زیرساخت های مبتنی بر سنسورهای اینترنت اشیا (IoT) ارائه می دهد که امکان جمع آوری، تحلیل و انتقال بلادرنگ داده های سازه ای و محیطی را فراهم می کند. ساختار پیشنهادی شامل شبکه حسگرهای شتاب، ارتعاش، فشار، رطوبت، نشت گاز، فیبر نوری FBG و Acoustic Emission است که روی اجزای حساس زیرساخت مانند پل ها، تونل ها، مخازن، خطوط لوله و ساختمان ها نصب می شوند. داده ها از طریق پروتکل های صنعتی نظیر Modbus، HART، LoRaWAN، NB-IoT و MQTT به یک پلتفرم تحلیلی مبتنی بر هوش مصنوعی منتقل شده و شاخص های سلامت سازه، تشخیص خرابی و هشدار سریع محاسبه می شوند و نهایتا با مدل Digital Twin زیرساخت یکپارچه شده و به مرکز فرماندهی بحران ارسال می شوند. نتایج نشان می دهد استفاده از تجهیزات ابزار دقیق صنعتی در حوزه پایش شهری می تواند دقت ارزیابی سلامت سازه ها را تا ۷۰% افزایش و زمان واکنش مدیریت بحران را به طور میانگین ۴۰% کاهش دهد. پیشنهاد قابلیت پیاده سازی در پروژه های واقعی را داشته و عنوان یک چارچوب میان رشته ای مقرون به صرفه برای تاب آوری و زیرساخت شهری نسل آینده مطرح می شود.

کلیدواژه ها:

ابزار دقیق ، اینترنت اشیا ، بحران ، پایش سلامت سازه ، شهر هوشمند