İnşaat mühendisliği uygulamalarında sensör ve sensör tabanlı teknolojilerin kullanımı ve katkılarının incelenmesi
Investigation of the usage and benefits of sensors and sensor-based technologies in civil engineering applications
Yazar: MEHMET AKİF ARSLAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA TOLGA ÇÖĞÜRCÜ
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Sensörler = Sensors ; Teknoloji = Technology ; Yapısal sağlık izleme = Structural health monitoring ; İş kazaları = Occupational accidents ; İş sağlığı = Occupational health

Özet:
Endüstriyel devrim olarak tanımlanabilecek endüstride dijitalleşmeyi temsil eden Endüstri 4.0 kavramı ile gelişen teknolojilerin inşaat sektöründe de etkileri görülmektedir. Bu kapsamda araştırmacılar yapı bilgi modellemesi (BIM), yapay zekâ, 3 boyutlu yazıcılar ve robotlar, büyük veri ve sensör teknolojileri gibi teknolojilerin inşaat sektöründe kullanımı üzerine çalışmalar yapmaktadır. İnşaat sektörü diğer endüstrilere göre dinamik, üretimin standartlaştırılması ve saha kontrolü daha güç bir sektör olup, bu çalışmaların amacı inşaat imalatlarını ve sahasını daha verimli, kontrol edilebilir, güvenli hale getirmektir. İnşaat işleri çok tehlikeli işler sınıfında yer almakla beraber sağladığı hizmetler, şehirlerin altyapı ve üstyapısını oluşturmasından dolayı ortaya çıkan ürünler insanların can ve mal güvenliği açısından önem arz etmekte ve yapıların kalitesi ve güvenliğinin takip edilmesi hayati önem taşımaktadır. İnşaat sektörü ülke ekonomisinde büyük bir paya sahip olup, iş gücüne dayalı olması sebebiyle yüksek oranda istihdam sağlamakta fakat iş kazaları açısından da çok tehlikeli işler sınıfında sayılmaktadır. Sayıca fazla çalışanın bulunması, çalışanların eğitim düzeyinin düşük olması ve tehlikeli işlerden olması sebebiyle iş sağlığı güvenliğinin yönetilmesi de önemli bir konu haline gelmektedir. İnşaat 4.0 kapsamında gelişen teknolojilerden birisi olan sensör teknolojileri de yapıların, iş ve işçi sağlığının, iş güvenliğinin takibinde otomasyon sağlamayı amaçlayan, kontrol edilmesi güç değişkenleri kolaylıkla kontrol etmeyi amaçlayan ve karar verme mekanizmasını kolaylaştıran bir sistem olarak araştırmacıların üzerine yoğunlaştığı bir teknolojidir. Bu çalışmada sensör ve sensör tabanlı teknolojiler ile yapı sağlığı izleme ve iş sağlığı güvenliğine yönelik yapılan çalışmalar incelenmiş ve bu teknolojinin sektöre sağlayacağı katkılar tartışılmıştır. Çalışma kapsamında 11 farklı sensör ile yapılan farklı uygulamalar incelenmiştir. Bu sensörler fiber optik, sıcaklık, RFID, giyilebilir teknolojiler, ivme ölçer, piezoelektrik, WLAN, GPS, UWB, Ultrasound ve kendiliğinden algılayabilen beton (Self-sensing) teknolojileridir. İncelenen çalışmalar neticesinde, sensörlerin birçok değişkeni ölçerek karar verme mekanizmasına yardımcı olması yönünden inşaat sektörüne katkı sağlayacağı görülmüştür.

Abstract:
The concept of Industry 4.0, which represents digitalization in the industry, which can also be defined as the industrial revolution, and the developing technologies have also affected the construction industry. In this context, researchers focus on the use of technologies such as building information modeling (BIM), artificial intelligence, 3D printers and robotics, big data and sensor technologies in the construction industry. The construction industry is a dynamic industry branch that is more difficult to standardize production and site control than other industries, and the purpose of these studies is to make construction productions and field more efficient, controllable and safe. Since the services provided by the construction works constitute the infrastructure and superstructure of the cities, the resulting products are important for the safety of people's life and property and it is vital to monitor the quality and safety of structures. In addition, the construction sector has a large share in the country's economy and provides employment at a high rate due to its labor force, and it is also considered in the category of heavy and dangerous works in terms of work accidents. Occupational health and safety management in construction is also an important issue due to the large number of employees, the low level of education of the employees and the fact that they are from dangerous jobs. Sensor technologies, one of the developing technologies within the scope of Construction 4.0, are a technology that researchers focus on as a system that aims to provide automation in the monitoring of structures and worker health, to easily control variables that are difficult to control, and to facilitate the decision-making mechanism. In this study, studies on sensor and sensor-based technologies, structural health monitoring and occupational health safety applications were investigated and the contributions of this technology to the sector were discussed. Within the scope of the study, different applications made with 11 different sensors were investigated. These sensors are fiber optic, temperature, RFID, wearable technologies, accelerometer, piezoelectric, WLAN, GPS, UWB, Ultrasound and self-sensing technologies. As a result of the studies examined, the sensors will contribute to the construction sector in terms of helping the decision-making mechanism by measuring many variables.