به گزارش اخبار جهان به نقل از خبرگزاری مهر، یک طرح پسادکتری در ایران، روشی نوین برای استفاده موثر از فناوری اینترنت اشیا (IoT) در بهبود عملکرد سامانه‌های پایش سلامت سازه‌ها ارائه کرده است. این طرح که توسط یاس حسینی طهرانی، پژوهشگر دکتری مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف، و با راهنمایی مجتبی عطاردی و حمایت بنیاد ملی علم ایران به اجرا رسیده، گامی مهم در راستای توسعه فناوری‌های نوین در زمینه مهندسی و مدیریت زیرساخت‌ها به شمار می‌رود.
حسینی طهرانی با اشاره به اهمیت این طرح، پایش سلامت سازه و تجهیزات را یک فعالیت میان‌رشته‌ای مبتنی بر فناوری‌های پیشرفته مانند حسگرهای نوین و دانش روز در حوزه‌های الکترونیک، مهندسی زلزله و علوم کامپیوتر توصیف کرد. وی تاکید کرد که این حوزه طی کمتر از یک دهه اخیر در ایران مورد توجه جدی قرار گرفته است. پایش سلامت سازه (Structural Health Monitoring یا SHM) فرایندی است که با استفاده از حسگرها و روش‌های تحلیلی، وضعیت سلامت و عملکرد سازه‌ها را به طور مداوم یا دوره‌ای ارزیابی می‌کند. این فرایند به منظور شناسایی زودهنگام آسیب‌ها، پیش‌بینی عمر باقیمانده سازه و بهینه‌سازی برنامه‌های تعمیر و نگهداری انجام می‌شود.
در این سامانه، مجموعه‌ای از حسگرها وظیفه جمع‌آوری اطلاعات را بر عهده دارند و داده‌های دریافتی با استفاده از الگوریتم‌های محاسباتی پیچیده پردازش می‌شوند تا وضعیت سلامت سازه مشخص شود. اطلاعات جمع‌آوری شده می‌تواند شامل تغییر شکل‌ها، ارتعاشات، دما، رطوبت، خوردگی و سایر پارامترهای مرتبط با سلامت سازه باشد. این داده‌ها سپس با مدل‌های ریاضی و الگوریتم‌های هوش مصنوعی تحلیل می‌شوند تا وضعیت فعلی سازه ارزیابی و پیش‌بینی‌های لازم در مورد عملکرد آینده آن انجام شود.
با این حال، چالش اصلی در این حوزه، قیمت بالای حسگرها و محدودیت‌های انتقال اطلاعات است. حسینی طهرانی خاطرنشان کرد که روش‌های سیمی، علاوه بر هزینه بالا، در بسیاری از مکان‌ها قابلیت نصب ندارند و این امر مانع از گسترش استفاده از سامانه‌های پایش سلامت سازه در مقیاس وسیع می‌شود.
به منظور رفع این چالش‌ها، در طرح ارائه شده، از فناوری اینترنت اشیاء (IoT) استفاده شده است تا امکان ارتباط مستقیم میان حسگرها و انتقال داده‌های پردازش‌شده به سامانه مرکزی فراهم شود. این فناوری با بهره‌گیری از بستر ارتباطی کم‌توان و با برد بالا، مشکل مصرف انرژی حسگرها را که عمدتاً با باتری کار می‌کنند، برطرف کرده است. اینترنت اشیاء (IoT) شبکه‌ای از دستگاه‌ها، وسایل نقلیه، ساختمان‌ها و سایر اشیاء فیزیکی است که با استفاده از حسگرها، نرم‌افزارها و سایر فناوری‌ها، قادر به جمع‌آوری و تبادل داده‌ها هستند. این فناوری امکان ایجاد سامانه‌های هوشمند و خودکار را در زمینه‌های مختلف از جمله پایش سلامت سازه فراهم می‌کند.
به گفته این محقق، یکی از ویژگی‌های کلیدی حسگرهای به‌کار رفته در این پروژه، قابلیت پردازش اولیه داده‌ها در پردازنده مرکزی خود حسگر است که باعث کاهش چشمگیر حجم اطلاعات ارسالی و در نتیجه بهبود عملکرد شبکه پایش می‌شود. این امر به ویژه در سامانه‌هایی که تعداد زیادی حسگر در نقاط مختلف سازه نصب شده‌اند، اهمیت زیادی دارد.
حسینی طهرانی تصریح کرد که تولید محصول نمونه این سامانه، امکان نصب آن را در سازه‌های مهم کشور فراهم می‌کند و دستیابی به ارزیابی بلادرنگ و پیوسته سلامت سازه‌ها در طول عمر آن‌ها را ممکن می‌سازد. این امر می‌تواند به طور قابل توجهی هزینه‌های تعمیر و نگهداری سازه‌ها را کاهش داده و از بروز حوادث ناگوار جلوگیری کند. همچنین، ارزیابی سریع وضعیت سازه‌ها بلافاصله پس از وقوع زلزله و نصب موقت و دوره‌ای این سامانه روی تجهیزات مختلف نیز از دیگر اهداف اجرای این طرح است. این قابلیت می‌تواند در مدیریت بحران و امدادرسانی پس از زلزله نقش مهمی ایفا کند.
کارشناسان بر این باورند که توسعه و تجاری‌سازی این فناوری می‌تواند به ارتقای ایمنی و پایداری زیرساخت‌های کشور کمک شایانی کند. با توجه به اهمیت پایش سلامت سازه در پیشگیری از حوادث و کاهش خسارات ناشی از بلایای طبیعی، سرمایه‌گذاری در این زمینه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بنیاد ملی علم ایران با حمایت از این طرح، گامی مهم در راستای توسعه فناوری‌های نوین و حمایت از پژوهشگران جوان برداشته است. به گزارش اخبار جهان، انتظار می‌رود که با تجاری‌سازی این طرح، شاهد استفاده گسترده از سامانه‌های پایش سلامت سازه در پروژه‌های عمرانی و زیرساختی کشور باشیم.
منبع: خبرگزاری مهر
