Передумови
Після COVID-19 якість внутрішнього середовища (IEQ) стала важливішою: понад 90% життя людина проводить у приміщеннях. Для оцінки IEQ потрібні об'єктивні виміри в реальному часі, а не суб'єктивні оцінки.
У межах одного приміщення параметри нерівномірні й непередбачувані через гнучкість використання будівель, складне планування, динаміку зовнішнього середовища та індивідуальне охолодження чи опалення. Тому моніторинг має бути просторово-часовим. Проєкт Dr. Amos Darko створює цифровий двійник наявних приміщень для такого моніторингу. Команда працює з датчиками й шлюзами Milesight з вересня 2022 року.
Виклики
BIM-модель наявного приміщення
Отримати точні дані про фактичний стан будівлі, а не проєктні креслення. Ефективно побудувати as-is BIM-модель.
Сенсорна система для двійника
Збирати просторово-часові дані, що відображають весь об'єм приміщення. Одночасно вимірювати PM2.5, CO, температуру й вологість у кожній точці для оцінки ризиків для здоров'я. Створити недорогу, масштабовану й просту у розгортанні систему.
Інтеграція даних
Поєднати дані BIM-моделі та сенсорної системи без затримки оновлення двійника. Відмовитися від обмежень настільних методів інтеграції.
Рішення
Сенсорний рівень і LoRaWAN®. У аудиторії встановлено три датчики AM307, які вимірюють температуру, вологість, освітленість, рух, CO2, TVOC і тиск. Місця вибрано біля робочих місць, повітропідводу вентиляції, вікон і дверей. Датчики працюють від батареї або через Type-C. Шлюз UG65 сумісний з AM307 і витримує більший трафік за меншого енергоспоживання.
Передача, зберігання та дашборд. Обмін повідомленнями в мережі організовано через MQTT. Дані зберігає часова NoSQL-база InfluxDB Cloud на Azure. Дашборд для віддаленої візуалізації побудовано на платформі ThingsBoard.
Геометричний двійник за лазерним скануванням. Аудиторію відсканували лазерним сканером FARO Focus Premium. Хмару точок очистили й зареєстрували в Autodesk ReCap. Семантичні дані про матеріали та специфікації взято в офісі FM. BIM-модель створено в Autodesk Revit.
Інтеграція даних у двійник. Дані IEQ з InfluxDB Cloud передаються в геометричний двійник через Data Visualization Extension від Autodesk Platform Services (APS). Двійник оновлюється в реальному часі без настільних інструментів.
Результат
Працюючий цифровий двійник
Двійник у реальному часі оновлює просторово-часові дані IEQ. Вони відображаються в таблицях значень, часових графіках і теплових картах.
Перевірка даних
Вимірювання температури, вологості, TVOC і CO2 в InfluxDB Cloud порівняли з відображенням у двійнику, і прототип пройшов перевірку.
Нижча вартість розгортання
Батарейні багатопараметричні датчики в кількох точках дають просторово-часові дані та суттєво здешевлюють IoT-систему.
Менше ручної праці
Інтеграція лазерного сканування з FM-даними та BIM менш схильна до людських помилок і заощаджує багато годин порівняно з ручним BIM-моделюванням.
Проєкт відзначено Best Paper Award на конференції AUBEA 2023 у напрямі Advanced Technologies & Innovations in Building/Construction.
Партнер
Про Dr. Amos Darko, Університет Вашингтона
Dr. Amos Darko — доцент (Assistant Professor) кафедри управління будівництвом Університету Вашингтона. Раніше був Research Assistant Professor у Гонконгському політехнічному університеті, де й реалізовано проєкт.
Джерело: Milesight. Стислий виклад нашими словами, фото — Milesight. Повна історія на milesight.com ↗
Схожа задача на вашому об'єкті?
Підберемо обладнання й знайдемо партнера-інтегратора у вашому регіоні.