Tesis de Graduación en Ingeniería de Internet de las Cosas
1 Tecnología de Internet de las Cosas
El Internet de las Cosas es un tipo de intercambio y comunicación de información a través de dispositivos de detección de información de acuerdo con protocolos acordados, logrando así inteligencia identificación, posicionamiento y seguimiento, monitorización y gestión de redes [3]. En lo que respecta al nivel actual de desarrollo tecnológico, es más apropiado utilizar RFID como dispositivo de detección de IoT en la gestión de proyectos de construcción. RFID, identificación por radiofrecuencia, es un dispositivo inalámbrico de detección de información, comúnmente conocido como etiquetas electrónicas. La RFID más avanzada en la actualidad está hecha de materiales sensibles al calor y fotosensibles, con originales inteligentes como núcleo, almacena información electrónicamente, conecta objetos a Internet, permite que los objetos detecten y realimenten activamente información, logra un almacenamiento masivo y logra una identificación inteligente. y propósito de gestión. Según las estadísticas, la adopción de RFID puede ayudar a reducir el robo y los niveles de inventario en un 25% y ahorrar costos de mano de obra porque no es necesario verificar manualmente los códigos de barras de los productos entrantes.
2 Aplicación de la tecnología de Internet de las cosas en la plataforma de gestión de proyectos de construcción
La tecnología de Internet de las cosas utiliza la capa de percepción, la capa de transmisión y la capa de aplicación como plataforma para realizar la gestión inteligente de la construcción. proyectos. La gestión de proyectos de construcción implica una gran cantidad de información, una amplia gama y es engorrosa. Todo el proceso de detección de materiales de construcción implica una gran cantidad de información espaciotemporal. Para la detección de toda la vida útil de un edificio, es necesario disponer de entre varias y una docena de dispositivos RFID en cada componente principal del edificio que soporta carga. Por lo tanto, la gestión de la información en ingeniería de la construcción requiere una gran cantidad de sensores y enormes sistemas de procesamiento y almacenamiento de datos. La aparición de la computación en la nube ha provocado que el precio del almacenamiento y procesamiento de datos baje significativamente, y el precio de los sensores ha bajado rápidamente, lo que hace posible utilizar una gran cantidad de sensores en proyectos de construcción y realizar una gestión inteligente de los proyectos de construcción.
2.1 Capa de percepción
La capa de percepción se refiere a la recopilación de información a través de RFID, permitiendo que los objetos transporten su propia información y realizando la actualización y acumulación de datos de flujo [4]. En todo el proceso de monitoreo y gestión de materiales de construcción, la información recopilada por la capa de percepción incluye principalmente: información del producto de los materiales de construcción, cadena de información logística formada durante el transporte, información de los manipuladores, etc. En la inspección del ciclo de vida completo de un edificio, la información recopilada por la capa de detección involucra principalmente la información de diseño, aceptación e inspección en servicio de los principales componentes de carga.
2.2 Capa de transporte
La capa de transporte es una tecnología de transmisión de red que se utiliza para resolver problemas como el acceso a la red, la transmisión, la conversión y el posicionamiento en la capa de red. Dado que la WLAN tiene muchas ventajas, como alta movilidad, fuerte antiinterferencia, sólido rendimiento de seguridad, fuerte escalabilidad, fácil construcción de red y administración conveniente, y el proyecto de construcción tiene una gran cantidad de información y un entorno de construcción complejo, es necesario Realizar la detección del ciclo de vida completo del edificio. Se deben utilizar medios técnicos más avanzados como capa de transmisión tanto como sea posible para facilitar futuras actualizaciones del sistema. Según el nivel actual de ciencia y tecnología, la LAN inalámbrica se puede utilizar como plataforma de transmisión para la gestión de proyectos de construcción.
2.3 Capa de aplicación
La capa de aplicación es la arquitectura central que demuestra el enorme valor de las aplicaciones de IoT. Su objetivo es realizar análisis, procesamiento, control y toma de decisiones de información, completar aplicaciones y servicios inteligentes específicos, realizando así la percepción entre cosas y cosas, personas y cosas, y desempeñando un papel inteligente. En proyectos de construcción se requiere que la capa de aplicación tenga las funciones de almacenamiento masivo, gestión de datos y análisis inteligente. Por lo tanto, la tecnología de computación en la nube debe usarse como una capa de aplicación y reunirse en computadoras de alto rendimiento en varios lugares [5] para proporcionar una plataforma de servicios para la aplicación de Internet de las cosas en la gestión de proyectos de construcción. Los elementos de IoT aplicados a la gestión de proyectos de construcción se muestran en la Figura 1.
3. Modelo de aplicación del Internet de las Cosas en la gestión de proyectos de construcción
3.1 Seguimiento y gestión de todo el proceso de materiales de construcción
Seguimiento y gestión de todo el proceso La gestión de materiales de construcción se refiere a Cuando el material sale de la fábrica, se incorpora RFID en cada unidad de material para registrar la información del producto del material. En términos de transporte, la cadena de información logística está formada por información temporal y espacial hasta que llegan los materiales de construcción y se ponen en uso. Los gerentes pueden entender claramente toda la información sobre este lote de materiales de construcción escaneando RFID. Los gerentes que reciben los materiales al ingresar al sitio deben realizar una evaluación preliminar de la calidad del producto e ingresar los resultados de la inspección en RFID para garantizar aún más la calidad de los materiales que ingresan al sitio. Cuando hay un problema con los materiales de construcción de una determinada unidad, la persona responsable puede ser identificada mediante el escaneo RFID, lo que puede reducir la elusión de responsabilidad y mejorar el entusiasmo de gestión de los gerentes. Todo el proceso de monitoreo y gestión de la entrada de información de materiales de construcción específicos se muestra en la Figura 2. Entre ellos, el lugar de uso se refiere al lugar donde se utilizan específicamente los materiales de construcción para facilitar la gestión futura. La información del producto incluye atributos del producto, nivel de calidad, fecha de producción, fabricante, etc.
3.2 Detección del ciclo de vida del edificio
El método específico de detección del ciclo de vida de los proyectos de construcción es colocar RFID con función de detección de tensión en el soporte de carga principal sin afectar la función estructural del Componentes como vigas de marco, columnas, etc. De acuerdo con los requisitos de tensión de los componentes, la RFID debe disponerse en lugares con grandes tensiones de tracción y compresión, y la información básica correspondiente de los componentes, como información de diseño, información de la unidad de construcción, información de la unidad de construcción, etc. , se debe ingresar. A medida que avanza el proyecto, constantemente se ingresa nueva información: durante la aceptación, se ingresa el estado de aceptación de cada componente y la información del personal de inspección. Después de su puesta en uso, cada componente se detecta en tiempo real y se mide la tensión de cada componente. registrado para eliminar los riesgos de seguridad y hacer que el edificio sea más racionalización de la vida útil.
3.2.1 Introducir información básica
La introducción de información básica sirve para la posterior aceptación, evaluación de seguridad y evaluación de vida razonable del edificio. La información básica incluye principalmente información de la unidad de construcción del proyecto, información de diseño e información de la unidad de construcción. Este enlace es el requisito previo para la inspección del ciclo de vida de la construcción. Cuanto más detallada y organizada sea la información ingresada, menos laborioso será el trabajo posterior. La información de la unidad de construcción del proyecto incluye el nombre del proyecto, la dirección del sitio de construcción, el nombre de la unidad de construcción, etc. , ingréselo más tarde si es necesario. La información de diseño incluye número de dibujo, número de componente, grado de concreto, información de refuerzo, tamaño de sección, unidad de diseño, límites de diseño de tensión de los componentes, etc. Los principales componentes portantes. La información de la unidad de construcción incluye principalmente el nombre de la unidad de construcción, líder del proyecto, gerentes de áreas específicas, etc. Ingresar esta información puede acelerar el flujo de información entre los gerentes de obra de construcción, aclarar a las personas responsables y mejorar la eficiencia del trabajo y la calidad del proyecto.
3.2.2 Mejorar la eficiencia de la aceptación
Durante la aceptación del proyecto, el supervisor primero ingresa la fecha de aceptación, la unidad de aceptación y la información personal del supervisor en RFID. Escanee RFID durante la aceptación, utilice los resultados de la inspección in situ para verificar la información de diseño de los componentes y registre los resultados de la aceptación de la calidad de los componentes. Esto puede ahorrar mucho tiempo en la consulta de planos y reducir los problemas de calidad causados por la calidad del personal de gestión. Los resultados de la aceptación en el sitio están bien documentados y la calidad de la aceptación está garantizada.
3.2.3 Reducir los riesgos de seguridad durante el uso.
Una vez completado y puesto en uso el proyecto, RFID con función de detección de estrés puede realizar el monitoreo del ciclo de vida completo del edificio. Cuando la tensión de un componente excede el valor permitido, se emitirá una alarma para que se puedan descubrir rápidamente los componentes problemáticos, se puedan tomar medidas de mantenimiento lo antes posible, se pueda lograr un mantenimiento preventivo y específico y se pueda reforzar el edificio antes. se producen problemas de seguridad. Esto significa cero tiempos de inactividad no planificados en lugar de perder mucho tiempo en el mantenimiento de rutina, lo que significa que si no hay emergencias, no habrá problemas de seguridad en el edificio. En la operación diaria, los posibles riesgos de seguridad se pueden abordar de antemano mediante el monitoreo, lo que mejora en gran medida el desempeño de seguridad del edificio y ahorra el tiempo de inspección del departamento de inspección actual. Debido a que algunas pruebas requieren daños locales al edificio, se utiliza RFID para evitar daños innecesarios. Dado que los riesgos de seguridad pueden solucionarse a tiempo, la RFID se utiliza para aumentar indirectamente la vida útil de los edificios.
3.2.4 Evaluación racional de la vida útil del edificio
Cuando un edificio alcanza su vida útil diseñada, se requiere una recopilación completa de datos, es decir, un examen físico del edificio, Sobre la base de los datos recopilados por la detección RFID, los datos y la información previamente almacenados en RFID se utilizan para analizar si el edificio puede seguir utilizándose o qué medidas de mantenimiento deben tomarse, extendiendo así razonablemente la vida útil del edificio. En los últimos años, en nuestro país cada vez hay más edificios de corta duración. Muchos edificios todavía se pueden utilizar normalmente después de alcanzar su vida útil prevista, y algunos pueden seguir utilizándose con reparaciones menores. Hoy en día, cuando los recursos son cada vez más escasos, especificar artificialmente la vida útil de los edificios es sin duda un desperdicio de recursos. La repetición de construcciones resulta en un desperdicio de mucha mano de obra y recursos materiales. El uso de RFID puede racionalizar la vida útil de los edificios y maximizar los beneficios económicos de los mismos.
4 Conclusión
La aparición del Internet de las cosas ha traído grandes cambios a la vida de las personas. Es probable que su aplicación a la gestión de proyectos de construcción sea un medio importante para cambiar la situación. modelo de gestión de proyectos de construcción. Este artículo diseña preliminarmente dos modelos para el monitoreo y la gestión de procesos completos de materiales de construcción y la detección del ciclo de vida completo de los edificios, con la esperanza de proporcionar una referencia para la aplicación de Internet de las cosas en la gestión inteligente de proyectos de construcción.
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