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智能传感器在建筑中的5个应用
来源: | 作者:深圳市人工智能产业协会 | 发布时间: 2024-07-05 | 38 次浏览 | 分享到:

近年来,建筑行业取得了重大技术突破,提高了生产率、安全性和项目管理。智能传感器在建筑物中的使用是一项备受关注的重大进步。这些传感器配备了各种技术,可以实时收集、分析和监控数据,从而改变了建筑项目的规划、执行和管理方式。

智能传感器是一种小型无线设备,可以嵌入建筑材料、设备甚至工人的衣服中。它们主要用于收集和发送与建筑项目各个领域相关的重要数据。这些信息包括温度、湿度、压力、振动、应变、噪音水平等等。


在建筑中使用智能传感器的基本目的是实现对关键数据的实时监控和分析。这使项目经理、承包商和其他利益相关者能够做出明智的决策,尽早发现问题并迅速采取纠正措施。智能传感器通过提供准确和最新的信息来提高安全性、优化资源配置并提高整体项目效率。


智能传感器在建筑中的集成可以改善程序、减少危险并提高生产力。然而,解决数据管理、安全性和传感器系统兼容性等问题也是至关重要。随着技术的进步,智能传感器预计将在决定建筑行业的未来方面发挥重要作用,实现更智能、更安全、更可持续的建筑流程。


1. 设备监控与维护

国际建筑项目需要专业知识、周密的规划以及设备的监督和维护。例如,连接 A 国和 B 国的桥梁建设就是一个例子,它需要使用起重机、打桩机和混凝土泵等大型设备。还要制定强有力的设备监督和维护计划,以确保项目顺利进行。


机器配备了支持物联网的传感器,可实时收集温度、振动水平和燃料使用量等变量的数据。设备主管在中央控制室不断关注设备的功能和健康状况,这些数据会在那里传递。


项目主管可以利用高级数据分析来查看可能影响功能的趋势、模式和潜在问题。这种预测方法可以最大限度地提高设备可靠性、减少停机时间并提高整体项目效率。


在跨国界开展业务时,遵守当地法律和规范至关重要。为了确保所有设备维护操作符合每个国家的独特需求,需要组建一支由熟悉两国监管环境的设备主管和当地技术人员组成的专业团队。


他们进行例行检查,确保设备符合当地安全法规,并保存详细的维护记录以供审计需要。建筑企业通过严格遵守当地法律,展示了他们对国际标准的奉献精神,并与当地政府建立了牢固的联系。这有助于最大限度地减少因不合规而导致的罚款或延误。


总之,专业而彻底的方法对于国际建筑项目中设备的正确管理和维护是必不可少的。建筑企业可以通过集成支持物联网的传感器来收集实时数据,以进行主动监控和预测性维护,防止停机,在故障变得严重之前识别可能的故障,并提高项目效率。


2. 漏水检测

建筑行业市场中的传感器,例如湿度和水检测传感器,对于保证结构的安全性和有效性至关重要。


漏水检测传感器用于阻止和减少水损害,水损害可能导致昂贵的维修、结构损坏和霉菌滋生。智能传感器可用于建筑项目,以便尽早检测泄漏,从而在问题恶化之前迅速采取行动来补救。这可以保护结构、降低维修成本并确保居住者的安全。


智能漏水检测传感器的实时监控功能能够及时向脆弱区域的相应人员发出警报或通知,从而实现快速检查和纠正。

为了集中监控和管理各种传感器、简化监控流程并实现预测性维护方法,传感器与楼宇管理系统和物联网平台进行交互。


压力传感器可以记录水压的变化,这可能表明存在泄漏,而湿度和温度传感器可以识别意外的湿度增加或温度变化,这可能表明存在与水有关的问题。


如果检测到异常,这些智能传感器会立即通过Wi-Fi、Zigbee 或 LoRaWAN等无线通信协议向楼宇管理系统或指定人员发送警报,以便立即干预并减轻损害。


人工智能算法、机器学习和无线连接正在通过提供更精确的发现来提高传感器技术识别水漏洞的能力。


为了快速发现漏水,减少维护费用,并保证居住者的安全,智能传感器正在建筑中得到应用。由于需求不断增长、技术发展和可持续性,这些传感器的未来一片光明。


3. 能源管理

根据美国太平洋西北国家实验室的一份报告,实施智能传感器技术可将建筑物的能源消耗量减少 10-30%。如果将其应用到建筑工地,其对节能的影响将是巨大的,标志着建筑实践朝着更可持续的方向迈出了重要一步。


实时能源监控:智能传感器可实时监控能源消耗。假设一个建筑工地使用发电机供电。智能传感器可以监控发电机的燃料消耗,让工地管理人员能够有效地规划燃料补给,避免意外停机。


需求响应和负荷管理:智能传感器通过需求响应程序帮助管理和平衡能源需求。想象一下一个主要在白天运营的建筑工地。智能传感器可以识别能源需求模式,并在需求最小的夜间降低能源供应,从而避免不必要的能源消耗。


基于占用的照明和 HVAC 控制:智能传感器可用于根据占用情况优化照明和 HVAC 系统。考虑这样一种场景:当最后一名工人离开房间时,灯光和空调系统会自动关闭。运动传感器和占用传感器可检测特定区域内工人或占用者的存在,智能传感器可测量功耗、空闲时间和运营效率等参数,从而实现设备效率监控。


智能传感器还可以监测太阳能电池板或风力涡轮机的性能,跟踪能源生产情况并优化可再生能源的利用,从而促进可再生能源的整合。例如,如果太阳能电池板的性能在阴天下降,系统可以自动切换到备用电源,保持稳定的能源供应。这些传感器可以提高能源效率,降低运营成本,并最大限度地减少对环境的影响。


总之,智能传感器在建筑行业的价值是无可争议的,尤其是考虑到它们对能源管理的影响。根据美国能源信息署 (EIA) 的数据,2020 年,包括建筑工地在内的商业建筑消耗了约 1.8 万亿英热单位 (Btu) 的能源。鉴于智能传感器可能有助于节省商业建筑 10-30% 的能源,因此有可能节省高达 540 万亿英热单位的能源。


4.环境监测

用于环境监测的智能传感器对于建筑项目至关重要,可确保遵守环境规则、最大限度地利用资源并减少潜在危险。这些传感器旨在实时监测一系列因素,并为决策提供有见地的信息。


智能环境监测传感器通常连接到集中系统,该系统实时收集、处理和分析数据。在整个建筑过程中,项目经理可以使用这些数据做出明智的决策、简化运营并确保环境可持续性。


建筑中使用的一些基本的智能环境监测传感器包括:

1. 空气质量传感器:这些传感器测量二氧化碳 (CO2)、二氧化硫 (SO2) 和颗粒物 (PM2.5 和 PM10) 等污染物的浓度,以评估空气质量。例如,如果检测到高浓度的 PM2.5,则可以采取减少施工活动或部署空气净化器等措施,以确保工人安全。


2. 噪音监测传感器:施工现场的噪音过大会对周边地区造成干扰,并损害工人的健康。这些传感器可实时测量分贝水平,帮助施工经理在干扰较少的时间安排噪音较大的作业,或为工人实施隔音屏障或降噪耳机等降噪措施。


3. 振动传感器:施工活动通常会产生振动,从而可能对附近的建筑物造成损坏。振动传感器可以实时监测这些振动水平,使管理人员能够调整施工方法或设备使用,以最大限度地减少有害振动。


4. 温度和湿度传感器:某些建筑材料的耐用性和性能会受到温度和湿度水平的影响。这些传感器可以监测环境条件,以确保材料的适当储存和应用,如混凝土养护或油漆干燥。


5. 结构健康监测传感器:这些传感器测量建筑结构中的应变、位移和倾斜等因素,提供潜在问题的早期预警。例如,这些传感器检测到的异常运动或变形可能表明基础不稳定,从而促使进行必要的结构评估或干预。