A última década foi notável no que diz respeito ao desenvolvimento de infraestrutura em todo o mundo. Nesse ritmo, haverá milhares de arranha-céus construídos em todo o mundo até 2050. Essas estruturas de construção são essenciais para acomodação, deslocamento diário e sustentação da crescente população urbana. Portanto, existem algumas novas preocupações em relação à saúde dessas obras de engenharia civil. O monitoramento da integridade estrutural é essencial para manter o controle da integridade dessas construções para evitar situações desastrosas. A tecnologia também tem uma resposta para o monitoramento de saúde estrutural, o que poderia trazer ideias de cidades inteligentes à realidade.
Importância da saúde estrutural em cidades inteligentes
Danos estruturais são críticos e podem causar danos além da infraestrutura. Portanto, é importante revisar a saúde da infraestrutura em áreas com alto risco sísmico ou aquelas estressadas com estímulos externos. Danos estruturais podem ser visíveis e monitorá-los é uma tarefa fácil para garantir a segurança da infraestrutura. Os sistemas de monitoramento de saúde estrutural podem ir além da construção, incluindo infraestrutura viária (estradas, pontes) e monitoramento geotécnico.
Como esses sistemas monitoram a saúde da estrutura?
Semelhante à maioria dos sistemas IoT, os sistemas de monitoramento de integridade estrutural consistem em vários sensores para monitorar a estrutura. Esses sensores incluem deslocamento, inclinação, temperatura atmosférica e umidade atmosférica. A instalação desses sensores ocorre em toda a estrutura em locais apropriados para coletar dados de cada região. Seguindo em frente, essas coleções de dados do sensor são enviadas para a arquitetura em nuvem para armazenamento, e é possível acessar esses dados de seu aplicativo de telefone móvel, bem como de um aplicativo da web por meio de qualquer dispositivo pessoal.
Vários requisitos de sistema para monitorar a integridade estrutural:
- Sendo de longo alcance
O tamanho da infraestrutura rodoviária e dos edifícios estará muito além da viabilidade das comunicações de pequeno ou médio alcance. Portanto, as tecnologias sem fio com o maior alcance seriam as mais adequadas. Uma comunicação mais alta exigiria uma infraestrutura de rede mais simples. Assim, resultando em um menor custo de implantação.
- Baixo consumo de energia
Sustentabilidade é sempre uma questão para qualquer sistema. Portanto, as soluções de monitoramento de integridade estrutural também precisam levar em consideração o consumo de energia e as limitações do fornecimento de energia. Melhor ainda seria uma solução que funcione com energia renovável e aproveite os modos de baixo consumo da melhor maneira.
- Acessibilidade do usuário por meio do aplicativo móvel ou aplicativo da web
Os usuários acessariam esses sistemas por meio de seus smartphones ou dispositivos de computador pessoal. Portanto, a criação de uma interface de usuário limpa, clara e perspicaz desempenha um papel importante aqui. Um aplicativo ideal para o usuário final permitiria rastreamento, monitoramento, controle e alertas do sistema.
- Facilidade de instalação
É importante entender toda a instalação da arquitetura tecnológica no canteiro de obras. Qualquer instalação, fixação e fiação complexas podem afetar a operação de toda a estrutura. Portanto, falharia o propósito completo da eficiência estrutural.
- Confiabilidade e eficiência
Os sistemas de monitoramento de integridade estrutural devem ser executados de forma autônoma assim que a instalação for concluída. Espera-se que esses sistemas sejam precisos, à prova de falhas e de longa duração. Além disso, a ideia de intervenção humana mínima torna esses sistemas viáveis, pois as estruturas não podem ter supervisão humana constante.
- Registro de dados
Os sistemas IoT sempre exigem alguma capacidade mínima para registro de dados. É por causa dos cenários de comunicação da rede. Os sistemas de monitoramento de integridade estrutural precisam registrar os dados localmente, caso a conectividade com a Internet não esteja disponível. É crucial planejar quanta memória é necessária para o registro de dados com base nas frequências de coleta de dados e nos dados esperados dos sensores.
Beneficiários de sistemas estruturais de saúde
A saúde estrutural é um parâmetro importante para qualquer infraestrutura civil. No entanto, existem algumas áreas onde esses sistemas podem mudar o jogo. Por exemplo, colinas e montanhas rochosas costumam criar problemas para os civis que se deslocam ou se acomodam ao seu redor. Outros exemplos podem incluir estradas estreitas em estações de montanha ou edifícios antigos insalubres. A falha estrutural pode causar perda de recursos, bloqueios de estradas e até mesmo ameaçar a vida de humanos e animais.
Concluindo, o monitoramento da saúde estrutural certamente fará parte da maior parte das obras que ocorrerão nos próximos anos. Cidades mais inteligentes e arranha-céus artísticos definitivamente precisam cuidar da saúde estrutural. Além disso, depois de algumas décadas, o mundo pode exigir arquiteturas ainda mais complexas, como estradas subterrâneas. Os sistemas baseados em IoT agora carregam a maturidade para abrir caminho para ecossistemas de massa, como o monitoramento de estruturas urbanas.
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