Betonfertigteile (PCS) reduzieren die Abhängigkeit von Arbeitskräften und die Bauzeit. Beim Transport von der Fertigungsstätte zur Baustelle sind sie jedoch Erschütterungen und Belastungen ausgesetzt. Effektive Qualitätskontrollmaßnahmen erfordern eine kontinuierliche Protokollierung der Vibrations- und Dehnungsmessung während der Lieferung, ein wesentliches Merkmal, das in aktuellen Systemen fehlt. Zu diesem Zweck haben Forscher nun ein neuartiges tragbares Sensorsystem entwickelt, das Dehnung und Beschleunigung überwachen kann, um eine effiziente PCS-Verabreichung zu ermöglichen.
Fertigteile sind wie riesige Legosteine aus Beton, die in einer Fabrik hergestellt werden, um eine nahtlose Konstruktion auf einer Baustelle zu ermöglichen. Moderne städtische Bauprojekte sind für eine qualitativ hochwertige und termingerechte Fertigstellung stark auf Betonfertigteile (PCS) angewiesen. PCS werden in einer kontrollierten Umgebung hergestellt, die höchste Qualität gewährleistet. Bei der Anlieferung auf die Baustelle können sie jedoch durch Stöße und ungleichmäßige Belastungen beim Anheben beschädigt werden, was sie instabil macht. Manchmal bleiben die Schäden beim Bau vor Ort unbemerkt. Dies kann jedoch mit der Zeit zu einer möglicherweise gefährlichen Situation führen. Zudem machen hohe Wiederbeschaffungskosten und lange Ausfallzeiten Abhilfemaßnahmen unwirksam. „Wir haben mehrere Fälle von Schäden während des Transports gesehen; Wir arbeiten daher an einer Lösung, um dieses Problem anzugehen, indem wir ein IoT-Sensorsystem zur Überwachung von PCS während der Lieferung verwenden.“, bemerkt Associate Professor Jongwoong Park von der Chung-Ang University, der aktiv an Sensorsystemen für das Internet der Dinge (IoT) geforscht hat.
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Zu diesem Zweck haben Dr. Park und seine Kollegen an Chung-Ang Universität hat kürzlich ein intelligentes Sensorsystem entwickelt, um PCS während des Transports in Echtzeit zu überwachen. Das System integriert IoT-Sensoren, die Vibrationen und Verformungen während der Bewegung erkennen. In ein kürzlich veröffentlichter Artikel in Automatisierung im Bauwesenerläuterten die Forscher die Entwicklung dieses spezialisierten IoT-basierten Sensorsystems. Das Paper wurde am 16. November 2022 online gestellt und am 145. Januar 01 in Band 2023 der Zeitschrift veröffentlicht.
"Wir haben die Tragbarkeit des Sensorsystems verbessert und ein Verfahren zur Überwachung der Verformung von vorgefertigten Strukturen während des Hebens und Transports geschaffen. Dieses System kann dazu beitragen, Schäden zu vermeiden, die während des Transports auftreten können, und eine sichere und einwandfreie Lieferung gewährleisten.“, erklärt Dr. Park.
Das neuartige tragbare drahtlose Sensorsystem ist in der Lage, Beschleunigungs- und Dehnungsmessungen während des Transports in Echtzeit aufzuzeichnen. Darüber hinaus generiert das System einen Sicherheitsbewertungsbericht für PCS, der den anfänglichen Dehnungsoffset anpasst und die absolute Dehnung berechnet. Um die Fähigkeiten ihres intelligenten Systems zu demonstrieren, führten die Forscher außerdem einen Feldtest durch, der eine 80-minütige Lieferung eines 12 Meter langen vorgefertigten Betonträgers darstellte, und bewerteten seinen Zustand, indem sie die Beschleunigung, Neigung und Dehnung der Struktur in Echtzeit maßen . Darüber hinaus verarbeiteten und analysierten die Forscher die gemessenen Daten und führten eine Sicherheitsbewertung durch.
Obwohl die Ergebnisse darauf hindeuten, dass das Sensorsystem für die Fertigteilüberwachung effektiv war, ermöglicht das System interessanterweise keine zeitnahen Entscheidungen, da es das Echtzeit-Datenmanagement unterstützt. In dieser Hinsicht ist zukünftige Forschung zur Entwicklung eines Cloud-basierten Überwachungssystems erforderlich, das Benutzer in Echtzeit auf Anomalien aufmerksam machen kann.
Dennoch hat die neuartige Entwicklung des Teams Potenzial für Anwendungen zur sofortigen intelligenten Lieferüberwachung bei Bauprojekten. „Mit unserem IoT-basierten Fertigteilüberwachungssystem können wir die langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit von Fertigteilkonstruktionen gewährleisten. Diese Technologie wird solche Probleme verhindern und unsere Gebäude in Zukunft sicherer und effizienter machen“, schließt ein optimistischer Dr. Park.
