La última década fue notable en lo que respecta a los desarrollos de infraestructura en todo el mundo. A este ritmo, se construirán miles de rascacielos en todo el mundo para 2050. Estas estructuras de construcción son esenciales para el alojamiento, los desplazamientos y el sustento de la creciente población urbana. De ahí que surjan nuevas preocupaciones con respecto a la salud de estas obras de ingeniería civil. El monitoreo de la salud estructural es esencial para realizar un seguimiento de la salud de estas construcciones y evitar situaciones desastrosas. La tecnología también tiene una respuesta para el monitoreo de la salud estructural, lo que podría hacer realidad las ideas de ciudades inteligentes.
Importancia de la salud estructural en las ciudades inteligentes
Los daños estructurales son críticos y pueden causar daños más allá de la infraestructura. Por lo tanto, es importante revisar la salud de la infraestructura en áreas con alto riesgo sísmico o estresadas con estímulos externos. Los daños estructurales pueden ser visibles y monitorearlos es un trabajo fácil para garantizar la seguridad de la infraestructura. Los sistemas de monitoreo de la salud estructural pueden ir más allá del edificio, incluida la infraestructura vial (carreteras, puentes) y el monitoreo geotécnico.
¿Cómo monitorean estos sistemas la salud de la estructura?
Al igual que la mayoría de los sistemas de IoT, los sistemas de monitoreo de salud estructural constan de varios sensores para monitorear la estructura. Estos sensores incluyen desplazamiento, inclinación, temperatura atmosférica y humedad atmosférica. La instalación de estos sensores se lleva a cabo en toda la estructura en ubicaciones apropiadas para recopilar datos de cada región. En el futuro, estas colecciones de datos de sensores se envían a la arquitectura de la nube para su almacenamiento, y uno puede acceder a estos datos desde la aplicación de su teléfono móvil, así como desde una aplicación web a través de cualquier dispositivo personal.
Varios requisitos del sistema para monitorear el estado estructural:
- Siendo de largo alcance
El tamaño de la infraestructura vial y los edificios superará con creces la viabilidad de las comunicaciones de mediano o pequeño alcance. Por lo tanto, las tecnologías inalámbricas con el rango más lejano serían las más adecuadas. Una comunicación más alta requeriría una infraestructura de red más simple. Por lo tanto, resulta en un menor costo de implementación.
- Bajo consumo de energía
La sostenibilidad es siempre una cuestión para cualquier sistema. Por lo tanto, las soluciones de monitoreo del estado estructural también deben tener en cuenta el consumo de energía y las limitaciones de la fuente de alimentación. Aún mejor sería una solución que pueda funcionar con energía renovable y aprovechar los modos de bajo consumo de la mejor manera.
- Accesibilidad del usuario a través de la aplicación móvil o la aplicación web
Los usuarios accederían a estos sistemas a través de sus teléfonos inteligentes o dispositivos informáticos personales. Por lo tanto, la creación de una interfaz de usuario limpia, clara y perspicaz juega un papel importante aquí. Una aplicación ideal para el usuario final permitiría el seguimiento, la supervisión, el control y las alertas del sistema.
- Facilidad de instalación
Es importante comprender toda la instalación de la arquitectura tecnológica en el sitio de construcción. Cualquier instalación, fijación y cableado complejo podría afectar el funcionamiento de toda la estructura. Por lo tanto, fallaría el propósito completo de la eficiencia estructural.
- Fiabilidad y eficiencia
Los sistemas de vigilancia de la salud estructural funcionarán de forma autónoma una vez finalizada la instalación. Se espera que estos sistemas sean precisos, a prueba de fallas y de larga duración. Además, la idea de una mínima intervención humana hace que estos sistemas sean viables, ya que las estructuras no pueden tener una supervisión humana constante.
- Registro de datos
Los sistemas de IoT siempre requieren una capacidad mínima para el registro de datos. Es debido a los escenarios de comunicación de la red. Los sistemas de monitoreo de salud estructural deben registrar los datos localmente en caso de que la conectividad a Internet no esté disponible. Es crucial planificar cuánta memoria se necesita para el registro de datos en función de las frecuencias de recopilación de datos y los datos esperados de los sensores.
Beneficiarios de los sistemas de salud estructurales
La salud estructural es un parámetro importante para cualquier infraestructura civil. Sin embargo, hay algunas áreas en las que estos sistemas podrían cambiar las reglas del juego. Por ejemplo, las colinas y montañas rocosas a menudo crean problemas para los civiles que se desplazan al trabajo o se instalan a su alrededor. Otros ejemplos pueden incluir carreteras estrechas en estaciones de montaña o edificios antiguos insalubres. Las fallas estructurales pueden causar pérdida de recursos, obstáculos e incluso amenazar la vida de humanos y animales.
En conclusión, el monitoreo de la salud estructural seguramente se abrirá camino en la mayoría de los trabajos de construcción que se llevarán a cabo en los próximos años. Las ciudades más inteligentes y los rascacielos artísticos definitivamente necesitarían cuidar la salud estructural. Además, después de algunas décadas, el mundo puede requerir arquitecturas aún más complejas, como carreteras subterráneas. Los sistemas basados en IoT ahora tienen la madurez para abrirse camino hacia ecosistemas masivos, como el monitoreo de las estructuras de la ciudad.
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