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Smart Portable Sensing System monitors Precast Structures during delivery

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Le système de détection portable intelligent surveille les structures préfabriquées pendant la livraison

PrecastImage- Chung-Ang University

Le système portable multimétrique utilise un capteur IoT pour mesurer simultanément la déformation et l'accélération des structures en temps réel pendant la livraison.

Les structures en béton préfabriqué (PCS) réduisent la dépendance à la main-d'œuvre et le temps de construction. Cependant, ils sont soumis à des vibrations et à des contraintes lors du transport de leur site de fabrication au chantier de construction. Des mesures de contrôle de la qualité efficaces nécessitent un enregistrement continu des vibrations et des mesures de déformation pendant la livraison, une caractéristique essentielle qui fait défaut dans les systèmes actuels. À cette fin, les chercheurs ont maintenant développé un nouveau système de détection portable qui peut surveiller la contrainte et l'accélération pour permettre une livraison efficace du PCS.

Les structures préfabriquées sont comme des blocs de lego géants en béton qui sont fabriqués dans une usine pour permettre une construction sans soudure sur un chantier. Les projets de construction urbaine modernes s'appuient fortement sur des structures préfabriquées en béton (PCS) pour une réalisation de qualité et dans les délais. Les PCS sont fabriqués dans un environnement contrôlé qui garantit la plus haute qualité. Cependant, lors de leur livraison sur le chantier, ils peuvent être endommagés par des chocs et des charges déséquilibrées lors du levage qui les rendent instables. Parfois, les dommages peuvent passer inaperçus lors de la construction sur place.

Cependant, cela peut conduire à une situation potentiellement dangereuse au fil du temps. De plus, les coûts de remplacement élevés et les longs temps d'arrêt rendent les mesures correctives inefficaces. « Nous avons constaté plusieurs cas de dommages pendant le transport ; nous travaillons donc sur une solution pour résoudre ce problème en utilisant un système de détection IoT pour surveiller les PCS pendant la livraison », note le professeur agrégé Jongwoong Park de l'Université Chung-Ang, qui a fait des recherches actives sur les systèmes de capteurs de l'Internet des objets (IoT). .

Le système de détection portable intelligent surveille les structures préfabriquées pendant la livraison

À cette fin, le Dr Park et ses collègues de l'Université Chung-Ang ont récemment développé un système de détection intelligent pour surveiller les PCS pendant le transport en temps réel. Le système intègre des capteurs IoT qui détectent les vibrations et les déformations lors des mouvements. Dans un article récent publié dans Automation in Construction, les chercheurs ont détaillé le développement de ce système de détection spécialisé basé sur l'IdO. L'article a été mis en ligne le 16 novembre 2022 et a été publié dans le volume 145 de la revue le 1er janvier 2023.

« Nous avons amélioré la portabilité du système de détection et avons créé une méthode pour surveiller la déformation des structures préfabriquées pendant le levage et le transport. Ce système peut aider à prévenir tout dommage pouvant survenir pendant le transport, garantissant une livraison sûre et saine », explique le Dr Park.

Le nouveau système de détection sans fil portable est capable d'enregistrer en temps réel l'accélération et la mesure de la contrainte pendant le transport. De plus, le système génère un rapport d'évaluation de la sécurité pour PCS qui ajuste le décalage de déformation initial et calcule la déformation absolue. Pour démontrer les capacités de leur système intelligent, les chercheurs ont en outre mené un test sur le terrain consistant en une livraison de 80 minutes d'une poutre en béton préfabriqué de 12 mètres de long et ont évalué son état en mesurant l'accélération, l'inclinaison et la déformation de la structure en temps réel. . En outre, les chercheurs ont traité et analysé les données mesurées et effectué une évaluation de la sécurité.

Fait intéressant, bien que les résultats indiquent que le système de détection était efficace pour la surveillance des éléments préfabriqués, le système ne permet pas de prendre des décisions en temps opportun en prenant en charge la gestion des données en temps réel. À cet égard, des recherches futures sont nécessaires pour développer un système de surveillance basé sur le cloud qui peut alerter les utilisateurs des anomalies en temps réel.

Néanmoins, le nouveau développement par l'équipe a un potentiel pour des applications de surveillance de livraison intelligentes immédiates dans les projets de construction. « Grâce à notre système de surveillance des éléments préfabriqués basé sur l'IdO, nous pouvons garantir la sécurité et la fiabilité à long terme des structures préfabriquées. Cette technologie empêchera de tels problèmes de se produire, rendant nos bâtiments plus sûrs et plus efficaces à l'avenir », conclut un Dr Park optimiste.
NJC.© Info Chung-Ang University

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Smart Portable Sensing System monitors Precast Structures during delivery

PrecastImage- Chung-Ang University

The multimetric portable system uses an IoT sensor to simultaneously measure strain and acceleration of the structures real-time during delivery.

Precast concrete structures (PCS) reduce workforce dependency and construction time. However, they are subjected to vibrations and strain during transport from their manufacturing site to the construction site. Effective quality control measures require continuous logging of vibration and strain measurement during the delivery, an essential feature that is missing in current systems. To this end, researchers have now developed a novel portable sensing system that can monitor strain and acceleration to enable efficient PCS delivery.

Precast structures are like giant lego blocks made of concrete that are manufactured in a factory to enable seamless construction at a building site. Modern urban construction projects rely heavily on precast concrete structures (PCS) for a quality and timely completion. PCS are manufactured in a controlled environment that ensures the highest quality. However, during delivery to the construction site, they can be damaged by shocks and imbalanced loads during lifting that make them unstable. Sometimes, the damage can go unnoticed during on-site construction.

However, this can lead to a potentially dangerous situation over time. Moreover, high replacement costs and long downtimes make remedial measures ineffective. “We have seen multiple instances of damage during transportation; we are, therefore, working on a solution to address this issue using an IoT sensing system to monitor PCS during delivery,” notes Associate Professor Jongwoong Park from Chung-Ang University, who has been actively researching on Internet of Things (IoT) sensor systems.

Smart Portable Sensing System monitors Precast Structures during delivery

To this end, Dr. Park and his colleagues at Chung-Ang University recently developed a smart sensing system to monitor PCS during transportation in real time. The system integrates IoT sensors that detect vibrations and deformations during movement. In a recent article published in Automation in Construction, the researchers detailed the development of this specialized IoT-based sensing system. The paper was made available online on 16 November 2022 and was published in Volume 145 of the journal in 01 January 2023.

“We have enhanced the portability of the sensing system and have created a method for monitoring the deformation of precast structures during lifting and transportation. This system can help prevent any damage that may occur during transportation, ensuring a safe and sound delivery,” explains Dr. Park.

The novel portable wireless sensing system is capable of real-time recording of acceleration and strain measurement during transport. Moreover, the system generates a safety assessment report for PCS that adjusts initial strain offset and calculates the absolute strain. To demonstrate the capabilities of their smart system, the researchers further conducted a field test constituting an 80-minute delivery of a 12-meters long precast concrete beam and evaluated its condition by measuring the acceleration, tilts, and strain of the structure in real time. Further, the researchers processed and analyzed the measured data and conducted a safety assessment.

Interestingly, while the results indicate that the sensing system was effective for precast monitoring, the system does not allow for timely decisions by supporting real-time data management. In this regard, future research is required towards developing a cloud-based monitoring system that can alert users of anomalies in real time.

Nevertheless, the novel development by the team has potential for immediate smart delivery monitoring applications in construction projects. “With our IoT-based precast monitoring system, we can ensure the long-term safety and reliability of precast structures. This technology will prevent such issues from occurring, making our buildings safer and more efficient in the future,” concludes an optimistic Dr. Park.
NJC.© Info Chung-Ang University

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Smart Portable Sensing System bewaakt geprefabriceerde constructies tijdens de levering

PrecastImage- Chung-Ang University

Het multimetrische draagbare systeem maakt gebruik van een IoT-sensor om tijdens de bevalling gelijktijdig de spanning en versnelling van de structuren in real-time te meten.

Prefab betonconstructies (PCS) verminderen de afhankelijkheid van personeel en verminderen de bouwtijd. Ze worden echter blootgesteld aan trillingen en spanningen tijdens het transport van de productielocatie naar de bouwplaats. Effectieve kwaliteitscontrolemaatregelen vereisen een continue registratie van trillings- en rekmetingen tijdens de levering, een essentieel kenmerk dat in de huidige systemen ontbreekt. Daartoe hebben onderzoekers nu een nieuw draagbaar detectiesysteem ontwikkeld dat spanning en versnelling kan bewaken om efficiënte PCS-afgifte mogelijk te maken.

Prefab-constructies zijn als gigantische legoblokken van beton die in een fabriek worden vervaardigd om een naadloze constructie op een bouwplaats mogelijk te maken. Moderne stedelijke bouwprojecten zijn sterk afhankelijk van prefab betonconstructies (PCS) voor een kwalitatieve en tijdige voltooiing. PCS worden vervaardigd in een gecontroleerde omgeving die de hoogste kwaliteit garandeert. Tijdens de levering op de bouwplaats kunnen ze echter beschadigd raken door schokken en onevenwichtige belastingen tijdens het hijsen, waardoor ze onstabiel worden. Soms kan de schade tijdens de bouw onopgemerkt blijven.

Dit kan echter op den duur tot een potentieel gevaarlijke situatie leiden. Bovendien maken hoge vervangingskosten en lange stilstandtijden herstelmaatregelen ondoeltreffend. “We hebben meerdere schadegevallen gezien tijdens het transport; we werken daarom aan een oplossing om dit probleem aan te pakken met behulp van een IoT-detectiesysteem om PCS tijdens de levering te bewaken”, merkt universitair hoofddocent Jongwoong Park van de Chung-Ang University op, die actief onderzoek heeft gedaan naar sensorsystemen voor het Internet of Things (IoT). .

Smart Portable Sensing System bewaakt geprefabriceerde constructies tijdens de levering

Daartoe hebben Dr. Park en zijn collega's van de Chung-Ang University onlangs een slim sensorsysteem ontwikkeld om PCS tijdens het transport in realtime te volgen. Het systeem integreert IoT-sensoren die trillingen en vervormingen tijdens beweging detecteren. In een recent artikel gepubliceerd in Automation in Construction beschrijven de onderzoekers de ontwikkeling van dit gespecialiseerde op IoT gebaseerde sensorsysteem. De paper is op 16 november 2022 online beschikbaar gesteld en is op 1 januari 2023 gepubliceerd in deel 145 van het tijdschrift.

“We hebben de draagbaarheid van het detectiesysteem verbeterd en een methode ontwikkeld voor het bewaken van de vervorming van prefabconstructies tijdens het hijsen en transporteren. Dit systeem kan eventuele schade tijdens het transport helpen voorkomen en zorgt zo voor een veilige en degelijke levering”, legt dr. Park uit.

Het nieuwe draagbare draadloze detectiesysteem is in staat om real-time versnellings- en spanningsmetingen tijdens transport vast te leggen. Bovendien genereert het systeem een veiligheidsbeoordelingsrapport voor PCS dat de initiële rekoffset aanpast en de absolute rek berekent. Om de mogelijkheden van hun slimme systeem te demonstreren, voerden de onderzoekers verder een veldtest uit met een 80 minuten durende levering van een 12 meter lange geprefabriceerde betonnen balk en evalueerden ze de toestand ervan door de versnelling, hellingen en spanning van de constructie in realtime te meten. . Verder hebben de onderzoekers de gemeten gegevens verwerkt en geanalyseerd en een veiligheidsbeoordeling uitgevoerd.

Interessant is dat hoewel de resultaten aangeven dat het detectiesysteem effectief was voor prefab-monitoring, het systeem geen tijdige beslissingen mogelijk maakt door real-time gegevensbeheer te ondersteunen. In dit opzicht is toekomstig onderzoek nodig naar de ontwikkeling van een cloudgebaseerd monitoringsysteem dat gebruikers in realtime kan waarschuwen voor afwijkingen.

Desalniettemin heeft de nieuwe ontwikkeling van het team potentieel voor onmiddellijke toepassingen voor het monitoren van slimme leveringen in bouwprojecten. “Met ons op IoT gebaseerde prefab-monitoringsysteem kunnen we de veiligheid en betrouwbaarheid van prefab-constructies op de lange termijn garanderen. Deze technologie zal dergelijke problemen voorkomen, waardoor onze gebouwen in de toekomst veiliger en efficiënter worden”, concludeert een optimistische Dr. Park.
NJC.© Info Chung-Ang University

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