تعریف زیرساخت هوشمند

سیستم هوشمند سیستمی می باشد که در آن از یک حلقه بازخورد داده استفاده می شود تا شواهدی را برای یک تصمیم گیری در اختیار دهد. این سیستم قابلیت اندازه گیری، تحلیل، ارتباط و اقدام با توجه به داده های بدست آمده از حسگر های نصب شده را دارد.

سه سطح برای سیستم هوشمند قابل تعریف است:

- ثبت داده جهت استفاده آتی در طراحی و ساخت بهینه

- ثبت داده جهت تصمیم گیری بهره بردار

- ثبت داده برای اقدام خودکار (بدون دخالت انسانی)

هوشمند سازی زیر ساخت های عمرانی

• با پیشرفت های تکنولوژیک در عرصه دیجیتال، انقلاب چهارم صنعتی در حال اتفاق است

• هوشمند سازی زیرساخت های عمرانی (حمل و نقل، انرژی، آب و فاضلاب ...) بخشی از این تغییرات خواهند بود

• کلیه روش های سنتی در این حوزه ها دستخوش تغییر خواهند شد و لازم است در خصوص بکارگیری آنها خود را آماده کنیم

• هوشمند سازی نتیجه ترکیب زیرساخت های فیزیکی با زیرساخت های دیجیتال جهت بهبود و ارتقا اطلاعات برای تصمیم گیری سریعتر و ارزان تر می باشد

• هوشمند سازی به استفاده بهینه از زیر ساخت ها کمک خواهد کرد

• هوشمند سازی به بهره برداران این امکان را می دهد تا ظرفیت های موجود وقابلیت ها را افزایش دهیم

• هوشمند سازی به بهره برداران این امکان را می دهد تا منابع خود را بطور هوشمندانه تری استفاده کنند

حسگر های وای فای جهت پایش سلامت سازه

حسگر های وای فای شرکت BeanAir آلمان، نسل جدید حسگر های بی سیم این شرکت می باشند.

- مصرف بسیار کم انرژی

- بر مبناء تکنولوژی وای فای IEEE 802.11b/n/g

- دارای دیتا لاگر داخلی

- ضد آب IP67/NEMA6

- قابلیت اتصال با USB

- Smart Shock Detection (SSD)

- قابل مصرف در محیط با دمای منفی 40 درجه تا 65 درجه

- قابلیت استفاده جهت اینترنت اشیاء (MQTT)

- حافظه داخلی (5 میلیون دیتا)

- برد 200 متر (.L.O.S)

- ساخت آلمان

روش های پایش سلامت

روش های پایش سلامت معمولا بر دو نوع استوار هستند:

1. روش مبتی بر مدل تحلیلی (Model based damage detection) که از یک مدل عددی استفاده میشه و با روش های بهینه سازی نسبت به به روز کردن مدل و بدست آوردن وضعیت موجود سازه از آن استفاده می شود
2. روش مستقل از مدل تحلیلی (Non-model based damage detection) که در آن فقط از داده های ارتعاشی استفاده می شود و مدل تحلیلی عددی نیاز نمی باشد

استخراج ویژگی و خلاصه‌سازی اطلاعات

 در مبحث پایش سلامت سازه، قسمتی که بیشترین توجه را به خود جلب کرده و بیشترین تحقیقات را متوجه خود ساخته است، استخراج ویژگی‌ها است. استخراج ویژگی عبارت است از عملیات شناسایی خصوصیات حساس به آسیب در سازه و استخراج آن‌ها از داده‌های پاسخ دینامیکی اندازه‌گیری شده که این امکان را به کاربر می‌دهد تا سازه را آسیب دیده و یا سالم معرفی کند. عموماً روش‌های استخراج ویژگی شامل مراحل مقایسه‌ی داده و یا ترکیب داده می‌شوند. اگر قرار باشد تخمین دقیقی از توزیع آماری ویژگی مورد نظر به دست آید، مقایسه‌ی داده‌ها در بردارهای ویژگی با دیمانسیون کوچک صورت می‌گیرد. همچنین اگر قرار است تعداد زیادی داده در طول عمر سازه مورد بررسی قرار گیرند، فشرده‌سازی و خلاصه‌سازی داده‌ها در دستور کار قرار می‌گیرد.

استخراج ویژگی‌ها به روش‌های متعددی صورت می‌گیرد. انتخاب هر یک از این روش‌ها، بستگی به نوع سازه‌ی موجود و تجهیزات در دسترس دارد. هر کدام از روش‌ها با توجه به کارایی‌ها و شرایط خاص خود، در علوم مهندسی مختلف محبوبیت پیدا کرده است. بدیهی است که هر یک از روش‌ها مزایا و معایب مختص خود را دارد. این محدودیت‌ها گاهاً در بطن تئوری روش مشخص است و گاهاً هنگام برداشت خروجی‌ها از روش، کاربر متوجه این محدودیت‌ها می‌گردد. بنابراین توصیه می‌گردد علاوه بر توجه به تئوری و ریاضیات روش، خروجی‌های به دست آمده توسط مبناها و منابع و روش‌های دیگر کنترل گردد و صرفاً به خروجی به دست آمده از یک روش اتکا نگردد.

در اندازه‌گیری‌های دینامیکی مربوط به سازه‌ها، سه نوع داده‌ی دینامیکی در دسترس است که هر روش بنا به شرایط خود، از حداقل یکی از این داده‌ها استفاده می‌کند. این سه نوع داده عبارتند از:

• داده‌های سری زمانی
• داده‌های دامنه‌ی فرکانسی
• داده‌های مدل مودی

همچنین داده‌ها از نوع ساختاری به سه دسته‌ی خطی، غیرخطی و گذرا تقسیم می‌شوند که هرکدام نیازمند تحلیل‌های ویژه‌ی خود هستند.