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杭榮
智能傳感器具有先進的數(shù)據(jù)收集和處理能力，對于提高建筑工地的生產(chǎn)力、安全性和可持續(xù)性具有重要意義。
這些尖端技術正在重塑建筑項目的整個過程，從結(jié)構監(jiān)測到環(huán)境管理。本文深入探討了智能傳感器在建筑行業(yè)的五個重要應用，強調(diào)了它們的優(yōu)勢和徹底改變該行業(yè)的潛力。
建筑智能傳感器簡介
近年來，建筑行業(yè)取得了重大技術突破，提高了生產(chǎn)率、安全性和項目管理。智能傳感器在建筑物中的使用是一項備受關注的重大進步。這些傳感器配備了各種技術，可以實時收集、分析和監(jiān)控數(shù)據(jù)，從而改變了建筑項目的規(guī)劃、執(zhí)行和管理方式。
智能傳感器是一種小型無線設備，可以嵌入建筑材料、設備甚至工人的衣服中。它們主要用于收集和發(fā)送與建筑項目各個領域相關的重要數(shù)據(jù)。這些信息包括溫度、濕度、壓力、振動、應變、噪音水平等等。
在建筑中使用智能傳感器的基本目的是實現(xiàn)對關鍵數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和分析。這使項目經(jīng)理、承包商和其他利益相關者能夠做出明智的決策，盡早發(fā)現(xiàn)問題并迅速采取糾正措施。智能傳感器通過提供準確和最新的信息來提高安全性、優(yōu)化資源配置并提高整體項目效率。
智能傳感器在建筑中的集成可以改善程序、減少危險并提高生產(chǎn)力。然而，解決數(shù)據(jù)管理、安全性和傳感器系統(tǒng)兼容性等問題也是至關重要。隨著技術的進步，智能傳感器預計將在決定建筑行業(yè)的未來方面發(fā)揮重要作用，實現(xiàn)更智能、更安全、更可持續(xù)的建筑流程。
1、設備監(jiān)控與維護
國際建筑項目需要專業(yè)知識、周密的規(guī)劃以及設備的監(jiān)督和維護。例如，連接 A 國和 B 國的橋梁建設就是一個例子，它需要使用起重機、打樁機和混凝土泵等大型設備。還要制定強有力的設備監(jiān)督和維護計劃，以確保項目順利進行。
機器配備了支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器，可實時收集溫度、振動水平和燃料使用量等變量的數(shù)據(jù)。設備主管在中央控制室不斷關注設備的功能和健康狀況，這些數(shù)據(jù)會在那里傳遞。
項目主管可以利用高級數(shù)據(jù)分析來查看可能影響功能的趨勢、模式和潛在問題。這種預測方法可以最大限度地提高設備可靠性、減少停機時間并提高整體項目效率。
在跨國界開展業(yè)務時，遵守當?shù)胤珊鸵?guī)范至關重要。為了確保所有設備維護操作符合每個國家的獨特需求，需要組建一支由熟悉兩國監(jiān)管環(huán)境的設備主管和當?shù)丶夹g人員組成的專業(yè)團隊。
他們進行例行檢查，確保設備符合當?shù)匕踩ㄒ?guī)，并保存詳細的維護記錄以供審計需要。建筑企業(yè)通過嚴格遵守當?shù)胤桑故玖怂麄儗H標準的奉獻精神，并與當?shù)卣⒘死喂痰穆?lián)系。這有助于最大限度地減少因不合規(guī)而導致的罰款或延誤。
總之，專業(yè)而徹底的方法對于國際建筑項目中設備的正確管理和維護是必不可少的。建筑企業(yè)可以通過集成支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器來收集實時數(shù)據(jù)，以進行主動監(jiān)控和預測性維護，防止停機，在故障變得嚴重之前識別可能的故障，并提高項目效率。
2、漏水檢測
建筑行業(yè)市場中的傳感器，例如濕度和水檢測傳感器，對于保證結(jié)構的安全性和有效性至關重要。
漏水檢測傳感器用于阻止和減少水損害，水損害可能導致昂貴的維修、結(jié)構損壞和霉菌滋生。智能傳感器可用于建筑項目，以便盡早檢測泄漏，從而在問題惡化之前迅速采取行動來補救。這可以保護結(jié)構、降低維修成本并確保居住者的安全。
智能漏水檢測傳感器的實時監(jiān)控功能能夠及時向脆弱區(qū)域的相應人員發(fā)出警報或通知，從而實現(xiàn)快速檢查和糾正。
為了集中監(jiān)控和管理各種傳感器、簡化監(jiān)控流程并實現(xiàn)預測性維護方法，傳感器與樓宇管理系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)平臺進行交互。
壓力傳感器可以記錄水壓的變化，這可能表明存在泄漏，而濕度和溫度傳感器可以識別意外的濕度增加或溫度變化，這可能表明存在與水有關的問題。
如果檢測到異常，這些智能傳感器會立即通過 Wi-Fi、Zigbee 或 LoRaWAN 等無線通信協(xié)議向樓宇管理系統(tǒng)或指定人員發(fā)送警報，以便立即干預并減輕損害。
人工智能算法、機器學習和無線連接正在通過提供更精確的發(fā)現(xiàn)來提高傳感器技術識別水漏洞的能力。
為了快速發(fā)現(xiàn)漏水，減少維護費用，并保證居住者的安全，智能傳感器正在建筑中得到應用。由于需求不斷增長、技術發(fā)展和可持續(xù)性，這些傳感器的未來一片光明。
3、能源管理
根據(jù)美國太平洋西北國家實驗室的一份報告，實施智能傳感器技術可將建筑物的能源消耗量減少 10-30%。如果將其應用到建筑工地，其對節(jié)能的影響將是巨大的，標志著建筑實踐朝著更可持續(xù)的方向邁出了重要一步。
實時能源監(jiān)控：智能傳感器可實時監(jiān)控能源消耗。假設一個建筑工地使用發(fā)電機供電。智能傳感器可以監(jiān)控發(fā)電機的燃料消耗，讓工地管理人員能夠有效地規(guī)劃燃料補給，避免意外停機。
需求響應和負荷管理：智能傳感器通過需求響應程序幫助管理和平衡能源需求。想象一下一個主要在白天運營的建筑工地。智能傳感器可以識別能源需求模式，并在需求最小的夜間降低能源供應，從而避免不必要的能源消耗。
基于占用的照明和 HVAC 控制：智能傳感器可用于根據(jù)占用情況優(yōu)化照明和 HVAC 系統(tǒng)。考慮這樣一種場景：當最后一名工人離開房間時，燈光和空調(diào)系統(tǒng)會自動關閉。運動傳感器和占用傳感器可檢測特定區(qū)域內(nèi)工人或占用者的存在，智能傳感器可測量功耗、空閑時間和運營效率等參數(shù)，從而實現(xiàn)設備效率監(jiān)控。
智能傳感器還可以監(jiān)測太陽能電池板或風力渦輪機的性能，跟蹤能源生產(chǎn)情況并優(yōu)化可再生能源的利用，從而促進可再生能源的整合。例如，如果太陽能電池板的性能在陰天下降，系統(tǒng)可以自動切換到備用電源，保持穩(wěn)定的能源供應。這些傳感器可以提高能源效率，降低運營成本，并最大限度地減少對環(huán)境的影響。
總之，智能傳感器在建筑行業(yè)的價值是無可爭議的，尤其是考慮到它們對能源管理的影響。根據(jù)美國能源信息署 (EIA) 的數(shù)據(jù)，2020 年，包括建筑工地在內(nèi)的商業(yè)建筑消耗了約 1.8 萬億英熱單位 (Btu) 的能源。鑒于智能傳感器可能有助于節(jié)省商業(yè)建筑 10-30% 的能源，因此有可能節(jié)省高達 540 萬億英熱單位的能源。
4、環(huán)境監(jiān)測
用于環(huán)境監(jiān)測的智能傳感器對于建筑項目至關重要，可確保遵守環(huán)境規(guī)則、最大限度地利用資源并減少潛在危險。這些傳感器旨在實時監(jiān)測一系列因素，并為決策提供有見地的信息。
智能環(huán)境監(jiān)測傳感器通常連接到集中系統(tǒng)，該系統(tǒng)實時收集、處理和分析數(shù)據(jù)。在整個建筑過程中，項目經(jīng)理可以使用這些數(shù)據(jù)做出明智的決策、簡化運營并確保環(huán)境可持續(xù)性。
建筑中使用的一些基本的智能環(huán)境監(jiān)測傳感器包括：
1. 空氣質(zhì)量傳感器：這些傳感器測量二氧化碳 (CO2)、二氧化硫 (SO2) 和顆粒物 (PM2.5 和 PM10) 等污染物的濃度，以評估空氣質(zhì)量。例如，如果檢測到高濃度的 PM2.5，則可以采取減少施工活動或部署空氣凈化器等措施，以確保工人安全。
2. 噪音監(jiān)測傳感器：施工現(xiàn)場的噪音過大會對周邊地區(qū)造成干擾，并損害工人的健康。這些傳感器可實時測量分貝水平，幫助施工經(jīng)理在干擾較少的時間安排噪音較大的作業(yè)，或為工人實施隔音屏障或降噪耳機等降噪措施。
3. 振動傳感器：施工活動通常會產(chǎn)生振動，從而可能對附近的建筑物造成損壞。振動傳感器可以實時監(jiān)測這些振動水平，使管理人員能夠調(diào)整施工方法或設備使用，以最大限度地減少有害振動。
4. 溫度和濕度傳感器：某些建筑材料的耐用性和性能會受到溫度和濕度水平的影響。這些傳感器可以監(jiān)測環(huán)境條件，以確保材料的適當儲存和應用，如混凝土養(yǎng)護或油漆干燥。
5. 結(jié)構健康監(jiān)測傳感器：這些傳感器測量建筑結(jié)構中的應變、位移和傾斜等因素，提供潛在問題的早期預警。例如，這些傳感器檢測到的異常運動或變形可能表明基礎不穩(wěn)定，從而促使進行必要的結(jié)構評估或干預。
5、健康與安全
建筑行業(yè)的健康和安全至關重要，以保護工人免受潛在危害并確保安全的工作環(huán)境。
據(jù)統(tǒng)計，建筑業(yè)占全球工作場所死亡和傷害的很大一部分。
例如，一份全球建筑安全報告的數(shù)據(jù)顯示，墜落、撞傷事故和夾傷事故是建筑行業(yè)死亡的主要原因。
為了降低這些風險，建筑公司實施了各種安全措施，例如進行全面的風險評估、提供適當?shù)膫€人防護設備 (PPE)、實施安全培訓計劃以及在建筑工地上推廣安全文化。
TokenMe 系統(tǒng)等創(chuàng)新技術的實施說明了數(shù)字化進步如何改善健康和安全。該系統(tǒng)利用由長效電池供電的傳感器集線器(也稱為“錨”)，這些傳感器集線器策略性地分布在整個施工現(xiàn)場。每個工人都配備了一個智能徽章或“令牌”，附在頭盔上。令牌和錨協(xié)同工作，安全地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?。這些數(shù)據(jù)隨后可以顯示在儀表板上，從而將人工現(xiàn)場檢查的必要性減少高達 50%。
這些標記旨在識別跌倒或昏迷等事故，旨在降低參與現(xiàn)場相關活動的工人的健康和安全風險。它們還為工人提供了在緊急情況下按下 SOS 按鈕尋求幫助的機會。此外，該系統(tǒng)還通過遍布整個工地的設備提供緊急疏散警報。
總之，實施健康和安全協(xié)議不僅可以保障工人的健康，還可以提高生產(chǎn)力，減少因受傷而導致的停工時間，并提高建筑公司的整體聲譽。
建筑業(yè)的未來：智能傳感器應用的新興趨勢
智能傳感器應用的快速發(fā)展正在塑造建筑業(yè)的未來。這些創(chuàng)新技術正在徹底改變建筑的設計、建造和運營方式。
智能傳感器嵌入各種建筑組件中，提供有關結(jié)構完整性、環(huán)境條件和能源效率的實時數(shù)據(jù)。借助先進的數(shù)據(jù)分析和人工智能，這些傳感器可以實現(xiàn)主動監(jiān)控和預測性維護，從而提高安全性、節(jié)省成本和可持續(xù)性。
此外，智能傳感器在智能城市的發(fā)展中發(fā)揮著至關重要的作用，互聯(lián)互通的基礎設施可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化。
原標題：智能傳感器在建筑中的5個應用
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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