نقش فناوری‌های نوین ابزار دقیق و اینترنت اشیاء(IoT) در هوشمندسازی و پایش هیدرولیکی سازه‌های آبی
کد مقاله : 1130-CONFIHA (R1)
نویسندگان
سجاد قربانی نژاد *1، سید محسن سجادی2، جواد احدیان3، مهدی زینی وند4
1دانشجو دانشگاه چمران اهواز
2دانشیار گروه سازه های آبی ،دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز،اهواز،ایران
3استاد گروه سازه های آبی ،دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز،اهواز،ایران
4دانشیارگروه سازه های آبی ،دانشکده مهندسی آب و محیط زیست، دانشگاه شهید چمران اهواز،اهواز،ایران
چکیده مقاله
سازه‌های آبی در معرض تغییرات پیوسته تراز و فشار، نشت، فرسایش داخلی تغییرشکل، نوسان کیفیت آب و رخدادهای حدی قرار دارند. پایش متعارفِ دوره‌ای، هرچند ضروری، ممکن است برای تشخیص زودهنگام رفتارهای گذرا یا هم‌بسته کافی نباشد. این مقاله با رویکرد مروری ـ طراحی، نقش ابزار دقیق نوین و اینترنت اشیاء (IoT) را در ایجاد زنجیره‌ای یکپارچه از اندازه‌گیری تا تصمیم‌گیری بررسی می‌کند. بر پایه منابع منتخب درباره شبکه‌های آب هوشمند، پایش سازه‌ای SCADA، حسگرها و تحلیل داده، معماری پنج‌لایه‌ای شامل حسگر و عملگر، گره لبه، ارتباطات، پلتفرم داده و کاربردهای تحلیلی/مدیریتی پیشنهاد می‌شود کمیت‌هایی مانند تراز، فشار، دبی، تراوش، جابه‌جایی، کرنش، دما و شاخص‌های کیفی آب، با تناوب نمونه‌برداری متناسب با دینامیک پدیده گردآوری و همراه با زمان‌مهر، شناسه مکان و شاخص کیفیت داده ثبت می‌شوند. سپس کنترل کیفیت، استخراج ویژگی، تحلیل روند و تشخیص ناهنجاری در لبه یا مرکز انجام می‌گیرد و هشدارها با سطح‌بندی اهمیت به اپراتور ارائه می‌شوند. نتیجه مرور نشان می‌دهد که ارزش اصلی IoT صرفاً افزایش تعداد حسگرها نیست، بلکه پیوند داده‌های هیدرولیکی و سازه‌ای، قابلیت ردیابی، تاب‌آوری ارتباطی و تبدیل داده به اقدام عملیاتی است. بااین‌حال، محدودیت انرژی و پوشش ارتباطی، رانش حسگر، امنیت سایبری، ناهمگونی پروتکل‌ها و نبود داده برچسب‌خورده از موانع مهم هستند. مقاله حاضر نتایج میدانی جدید ادعا نمی‌کند؛ جداول و نمودارها چارچوب پیشنهادی‌اند و اجرای واقعی باید با مطالعه موردی، کالیبراسیون و اعتبارسنجی ایمنی همراه شود.
کلیدواژه ها
کلمات کلیدی: اینترنت اشیاء؛ ابزار دقیق؛ پایش هیدرولیکی؛ سازه‌های آبی؛ سد؛ حسگر؛ SCADA؛ تشخیص ناهنجاری؛ دوقلوی دیجیتال
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی