Barajlar ve köprüler zorlu çalışma koşullarına sahiptir. Çok fazla stres altındalar, aşılmaz miktardaki baskıyı yönetiyorlar… ve tatile çıkamıyorlar. Dünya çapında birçok baraj ve köprü hizmet ömrünün sonuna yaklaşırken IoT ve dijital ikizler Bu hayati yapıların durumunu izlemekle görevli mühendislerin yardımına gelebilir, gerçek zamanlı veri analizi kullanarak daha akıllı çalışmalarına ve toplulukları daha güvenli tutmalarına yardımcı olabilir.

Bir baraj veya köprü dünyanın neresinde olursa olsun, inşa edilen altyapı evrensel fizik yasalarına ve diğer etkilerin yanı sıra erozyon, pas ve dökülmeye neden olan çeşitli çevresel etkilere tabidir. Fırtınalar, aşırı sıcaklıklar, şiddetli rüzgarlar ve hatta sismik değişimlere rağmen barajlar ve köprüler, araçların ve kirliliğin insan etkilerinin yanı sıra doğa kuvvetlerine de etkili bir şekilde dayanmalıdır.

İklim değişikliği, risk faktörlerini artıran aşırı hava olaylarının (örneğin taşkınlar) sıklığının artmasına neden olduğundan, altyapıyı izlemeyle görevlendirilen mühendislerin, bu yapıların bu makalede dikkate alınmayan koşullarda nasıl performans gösterdiğini anlamak için en güncel verilere erişmeleri gerekiyor. özgün tasarım.

2021 Birleşmiş Milletler'e göre raporDünya çapında yaşlanan birçok baraj, iklim değişikliği çağında öngörülebilirliği ve güvenliği belirlemek için artık geçerli veya doğru olmayabilecek geçmiş hidrolojik veriler kullanılarak tasarlandı. Çoğu köprü için, kritik bakım kararları hala yapının orijinal mühendislik tasarımından kaynaklanan istatistiksel verilere dayanmaktadır; çoğu köprü 50 ila 100 yıllık bir kullanım ömrüne göre tasarlanmıştır.

Baraj ve köprü mühendisleri ve operatörleri, içgörü kazanmak ve verileri her zaman yeşil tutmak için IoT destekli dijital ikiz çözümlerini benimseyerek bu zorlukların üstesinden geliyor. Gerçek zamanlı ve geçmiş veri kaynaklarının bir kombinasyonundan gelen verileri görselleştirmek ve analiz etmek için dijital ikizleri kullanarak varlık performansını izleyebilir, bakımı planlayabilir ve zaman içinde daha yüksek bir doğruluk derecesi ile riski değerlendirebilirler.

Tek bir görünümde gerçek zamanlı verilere ulaşma

Uzaktan, otomatik ve sürekli izleme, çoğunlukla uzak konumlarda bulunan barajlar ve köprüler gibi altyapı varlıkları için idealdir. Ancak farklı üreticilerin sensörleri arasındaki uyumluluk sorunları nedeniyle eksiksiz bir tak ve çalıştır izleme çözümünün uygulanması zor olabilir. Uzaktan izlenen sensörler ve ekipmanlar farklı veri iletim standartları kullanabilir; tanımlar, kelime dağarcığı, veri depolama ve çeşitli değişim formatları; ve sensör verilerini işlemek ve analiz etmek için tasarlanan yazılım, bu varlıkların izlenmesi için mevcut olan geniş sensör yelpazesiyle evrensel olarak uyumlu olmayabilir. Ayrıca, durum veya çevresel izlemeden sorumlu olanlar, her şeyin çalıştığından emin olmak için gerekli uzmanlığa sahip olmayabilir. sorunsuz bir şekilde birlikte.  

Aslında, bir ThinkLab tarafından yürütülen son çalışma – küresel bir araştırma firması – telemetri konusundaki bilgi eksikliği, tüm katılımcıların %78'i tarafından bir numaralı zorluk olarak gösterildi. Bu engelleri aşmak için baraj ve köprü sahipleri sıklıkla ekosistem ortakları ve danışmanlarıyla yakın işbirliği içinde çalışır ve algılanması zor parametrelerle iyi bir şekilde ilişkilendirilen mevcut sensörleri kullanır. Farklı üreticilere ait bir dizi ekipmanı bir araya getirebilir ve bu farklı sensörlerden gelen telemetrinin bir şirketin izleme sistemlerine ve yazılımına iletilebilmesini ve bunlar tarafından doğru şekilde yorumlanabilmesini sağlayabilirler.

Risk bilgisine dayalı karar verme

Bu izleme sistemleri ve yazılımlarından bazıları çoğu durumda dijital ikiz ortamı içerebilir; İnsan hatalarını ve belirsizlikleri azaltmak ve çevredeki toplulukları altyapı arızalarının tehlikeli sonuçlarından korumak için değerli bir araç. Kuruluşlar, bu yeni altyapı zekasından yararlanarak ve IoT sensörleri, drone tabanlı fotogrametri, yapay zeka ve analizlerin yanı sıra geçmiş denetim kayıtlarından gelen saha açısından kritik verileri sorunsuz bir şekilde entegre ederek içgörüler elde edebilir ve tek, güncel bir varlık görünümü oluşturabilir. sağlık, daha iyi karar alma için gelişmiş katılım, iletişim ve işbirliğine yol açar.

Kaliforniya'da Yuba Su Ajansı, risk değerlendirmesini iyileştirmek ve New Bullards Bar Barajı'ndaki olumsuz olaylara müdahale süresini hızlandırmak için dijital ikizleri kullanarak bir ilke imza atıyor. Kuzey Yuba Nehri üzerindeki 645 metre yüksekliğindeki beton kemer baraj, Kaliforniya'nın ikinci, Amerika Birleşik Devletleri'nin ise beşinci en yüksek barajıdır. Sel riskini azaltmak, temiz hidroelektrik üretmek ve Yuba İlçesi halkına güvenilir su temini sağlamak için 50 yıldan fazla bir süre önce inşa edildi. 

Tarihsel olarak, barajın durum verilerinin toplanması, yılda birkaç kez gerçekleştirilen, araştırma ekiplerini uzak ve erişilmesi zor arazilere maruz bırakan ve iple erişim ve erişim konularında ek eğitim gerektiren düşme tehlikesine yol açan, zaman alıcı bir süreç olmuştur. Yüksek riskli yerlerde düşme koruması. Bu güvenlik tehlikeleri araştırma noktalarını sınırladı ve barajın bütünüyle izlenmesini engelledi. Verileri yakalamak ve analiz etmek için gereken aşırı uzun süre, karar verme sürecindeki etkinliği ve güveni sınırladı. 

Bugün, New Bullards Bar Barajı'nın operatörleri, baraj yapısının zaman geçtikçe ve yapı farklı çevresel koşullara maruz kaldıkça davranışının ölçülmesi de dahil olmak üzere, barajın tüm yüzeyi boyunca durum izleme verilerini uzaktan toplamak için IoT cihazlarını kullanıyor. Drone görüntüleri, IoT verilerine bağlam kazandırmak ve barajı dijital ikiz görünümünde temsil etmek için bir 3 boyutlu gerçeklik ağı oluşturmaya yardımcı olur. Daha sonra yapay zeka tabanlı çatlak tespiti, proaktif baraj bakımını bilgilendirmek için gerçeklik ağına uygulanır. Durum verileri tetikleyebilir otomatik uyarılar önceden belirlenmiş erken uyarı eşiklerine dayalı olarak dijital ikizde. Bu tür bir otomasyon, iş akışlarını iyileştirir ve sonuç analizinin paydaşlara raporlanması için veri kalitesini iyileştirdiği bilinmektedir.

Daha Güvenli Denetimler, Daha Güvenli Altyapı

Topluluklar için güvenli altyapının sürdürülmesi düzenli denetimler gerektirir ve barajların ve köprülerin denetlenmesi tehlikeli bir iş olabilir. Drone görüntüleri ve sensör verileri dijital ikizi bilgilendirdiğinde sonuç, tehlikeli ve ulaşılması zor alanları ve aşırı hava koşullarını ölçeklendirmek için insan denetim ekibini kullanmaya çok daha güvenli bir alternatif sağlayan gerçeklik modellemesidir. IoT verilerinden elde edilen gerçek zamanlı bilgiler, bakımın proaktif bir şekilde planlanmasına da olanak tanır.

Denver, Colorado'daki Highland Kablo Köprüsü, Highland mahallesini Denver şehir merkezine bağlayan üç yaya köprüsünden biridir. 320 fit uzunluğundadır ve benzer boyutlardaki köprülerden daha fazla hareket üreten benzersiz bir tasarıma sahiptir. Tasarım aynı zamanda manuel incelemeleri ve bakımı da zorlaştırıyor.

Bu benzersiz durum izleme sorununun üstesinden gelmek için şehir, tasarım planlarına ve dronlar tarafından çekilen yüksek çözünürlüklü görüntülere dayanarak köprünün 3 boyutlu bir modelini oluşturmaya karar verdi. Daha sonra yapının dinamik hareketini ve titreşimlerini kapsamlı bir şekilde yakalamak için köprünün uzunluğu boyunca ivme ölçerler ve eğim ölçerler içeren 15 adet düşük maliyetli kablosuz sensör kurdu. Sensörler verileri dijital ikize geri gönderiyor; burada sanal 3D model ekibe bilgi sağlıyor ve ölçümler normal aralığın önemli ölçüde dışındaysa şehri uyarıyor. 

Yapay zekayı işe koyma

Durum izleme sistemleri, içgörü ve doğru raporlama sağlamak için gözden geçirilmesi ve analiz edilmesi gereken kapsamlı miktarda veri üretebilir. Yapay zeka ve makine öğrenimi, normal risk koşulları dışında baraj ve köprü davranışındaki değişiklikleri tespit etmek için tamamlayıcı araçlar olarak hizmet eder. Dijital ikizler, yapay zeka ve IoT teknolojisinin birleşimi, vasıflı işçi sıkıntısının olduğu bir dönemde maliyetlerin azaltılmasına da yardımcı oluyor.

İleriye bakıldığında, sahadan elde edilen eyleme dönüştürülebilir bilgiler, barajlar ve köprülerin yanı sıra tüneller, karayolları ve demiryolları ile sivil inşaat sahaları da dahil olmak üzere mevcut ve yeni altyapının sürdürülebilirliği ve dayanıklılığında daha büyük bir rol oynamaya devam edecektir. Drone ile yakalanan 3D modeller ve dijital ikizlerde uygulanan yapay zeka ile birleştirilmiş sensörlerden gelen gerçek zamanlı IoT verileri ön planda olacak; enerji verimliliği ve atık azaltma gibi sürdürülebilir uygulamaları optimize edecek, çevresel etkiyi en aza indirecek ve güvenliği artıracak.

Bu makaleye aşağıdaki veya X yoluyla yorum yapın: @IoTNow_

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.iot-now.com/2023/12/07/141166-iot-and-digital-twins-drive-bridge-and-dam-safety-in-real-time/