یک پژوهشگر ایرانی توانسته است با طراحی و توسعه روشی نوین، تحولی جدی در عرصه پایش سلامت سازهها ایجاد کند. این دستاورد علمی که بر پایه فناوری اینترنت اشیاء (IoT) شکل گرفته، نویدبخش ارتقای ایمنی و افزایش تابآوری ساختمانها و زیرساختهای حیاتی کشور در برابر حوادث طبیعی، بهویژه زمینلرزه است. چنین ابتکاری میتواند گامی مؤثر در جهت کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از بلایای طبیعی و نیز بهینهسازی مدیریت نگهداری سازهها به شمار رود.
این پروژه که در قالب طرح پسادکتری و با حمایت بنیاد ملی علم ایران اجرا شده، به سرپرستی «حسینی تهرانی» به ثمر نشسته است. او در توضیح ابعاد این طرح اعلام کرد که تمرکز اصلی پژوهش بر حل دو چالش جدی در حوزه سامانههای پایش بوده است: نخست، هزینههای بالای حسگرهای مورد استفاده و دوم، محدودیتهای موجود در انتقال دادهها. به همین دلیل، طراحی سامانهای که بتواند با کمترین هزینه و بالاترین بازدهی اطلاعات دقیق و قابل اتکا را از وضعیت سازهها ارائه دهد، از اولویتهای این پروژه بوده است.
ویژگیهای متمایز طرح
نوآوری اصلی این سامانه در برقراری ارتباط مستقیم میان حسگرها و یک مرکز کنترل خلاصه میشود. برخلاف سیستمهای متداول که نیازمند زیرساختهای پیچیده و پرهزینه ارتباطی هستند، این سامانه با بهرهگیری از فناوری اینترنت اشیاء و ترکیب آن با روشهای ارتباطی کممصرف و دوربرد، مصرف انرژی در دستگاههای باتریمحور را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
اما مزیت اصلی تنها در کاهش هزینهها و مصرف انرژی خلاصه نمیشود. یکی از ویژگیهای کلیدی این فناوری توانایی پردازش دادهها در خود حسگر پیش از ارسال به مرکز کنترل است. به بیان دیگر، دادههای خام ابتدا در سطح حسگر تحلیل و فشردهسازی میشوند و سپس بخشهای ضروری و حیاتی برای پردازش مرکزی ارسال میگردند. این امر موجب کاهش چشمگیر حجم اطلاعات منتقلشده، افزایش سرعت عملکرد شبکه و ارتقای کارایی کل سیستم میشود.
اهمیت کاربرد در شرایط بحرانی
به گفته دکتر حسینی تهرانی، نمونه اولیه این سامانه هماکنون طراحی و ساخته شده و آماده نصب در سازههای حیاتی است. او تأکید میکند که اهمیت چنین سامانهای زمانی دوچندان میشود که یک زمینلرزه رخ دهد. در این شرایط، نخستین اولویت دستگاههای مسئول، ارزیابی سریع وضعیت پلها، ساختمانها و دیگر زیرساختهای حیاتی است. سامانه پایش هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء میتواند در کوتاهترین زمان اطلاعات دقیقی از میزان آسیبدیدگی ارائه دهد و مسیر تصمیمگیری و مدیریت بحران را تسهیل کند.
این قابلیت باعث میشود تا تیمهای امدادی و مدیریتی به جای اتکا به بازدیدهای میدانی زمانبر و پرهزینه، بتوانند به دادههای دقیق و لحظهای دسترسی داشته باشند. به این ترتیب، عملیات امداد و نجات سریعتر سازماندهی شده و از بروز خسارات ثانویه ناشی از فروریختن سازههای آسیبدیده جلوگیری میشود.
گامی به سوی آیندهای ایمنتر
پایش سلامت سازهای با استفاده از فناوریهای نوین سالهاست که در کشورهای پیشرفته مورد توجه قرار گرفته است. ایران به دلیل موقعیت جغرافیایی و قرار گرفتن بر روی کمربند زلزله، بیش از هر کشور دیگری به چنین فناوریهایی نیازمند است. طرح دکتر حسینی تهرانی میتواند ایران را در زمره کشورهایی قرار دهد که بهطور جدی به سمت استفاده گسترده از فناوری اینترنت اشیاء در مدیریت بحران و ایمنی زیرساختها حرکت میکنند.
ویژگی دیگر این سامانه انعطافپذیری بالای آن است. این سیستم نه تنها قابلیت نصب دائمی در سازههای مهم نظیر بیمارستانها، پلها، سدها و نیروگاهها را دارد، بلکه امکان استقرار موقت یا دورهای آن نیز وجود دارد. بدین ترتیب میتوان برای مدت زمان مشخصی یک سازه یا مجموعهای از تجهیزات را زیر نظر گرفت و پس از پایان دوره، سامانه را به محل دیگری منتقل کرد. این انعطافپذیری باعث میشود تا استفاده از سامانه مقرونبهصرفهتر و متناسب با نیازهای متنوع سازمانها باشد.
تأثیر اقتصادی و اجتماعی
علاوه بر تأمین امنیت جانی و کاهش خسارات در مواقع بحرانی، استفاده از چنین سامانهای تأثیر مستقیم اقتصادی نیز خواهد داشت. در شرایط عادی، دادههای گردآوریشده امکان مدیریت بهینه نگهداری و تعمیرات سازهها را فراهم میکنند. با پایش مستمر، نقاط ضعف یا فرسودگی احتمالی پیش از آنکه به بحران منجر شوند شناسایی میشوند. این امر هزینههای نگهداری را کاهش داده و عمر مفید سازهها را افزایش میدهد.
از منظر اجتماعی نیز بهکارگیری این فناوری میتواند اعتماد عمومی را نسبت به ایمنی سازهها افزایش دهد. در شهری مانند تهران که بر اساس برآوردها خطر وقوع زمینلرزه بزرگ همواره وجود دارد، شهروندان با اطلاع از وجود سامانههای پایش هوشمند اطمینان بیشتری به ایمنی محیط زندگی و کار خود خواهند داشت.
چشمانداز آینده
دستاورد پژوهشی یادشده میتواند سرآغاز موجی جدید از نوآوریهای علمی و صنعتی در کشور باشد. انتظار میرود در صورت حمایت گستردهتر نهادهای دولتی و بخش خصوصی، این فناوری بهسرعت بومیسازی شده و در مقیاس ملی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین امکان تجاریسازی و صادرات این فناوری به دیگر کشورها، بهویژه کشورهای منطقه که با خطر زمینلرزه مواجهاند، وجود دارد.
پژوهشگر این طرح معتقد است که توسعه چنین فناوریهایی نهتنها به افزایش تابآوری کشور در برابر بحرانها کمک میکند، بلکه میتواند جایگاه علمی ایران را در حوزه فناوریهای نوظهور در سطح بینالمللی ارتقا دهد. به نظر میرسد در آینده نزدیک، پایش هوشمند سلامت سازهای با اتکا به اینترنت اشیاء و روشهای نوین ارتباطی، به یک استاندارد در صنعت ساختمان و مدیریت شهری تبدیل شود؛ استانداردی که ایران نیز به لطف تلاش پژوهشگران خود در حال دستیابی به آن است.
منبع خبر : tvbrics.com
نظرات کاربران