Информационные технологии как инструмент для своевременной оценки текущих эксплуатационных показателей для повышения качества технической эксплуатации капитальных объектов

Медведев Юрий Викторович ­­– магистрант Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

Медведев Никита Викторович ­­– магистрант Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова.

Аннотация: Перспектива развития информационного общества и строительной отрасли, в частности, как основа увеличения сроков службы капитальных объектов. Анализ существующих методик получения текущих показателей износа и эксплуатации с применением информационных технологий. Перспектива развития технологий информационного моделирования и киберфизических систем. Сделаны выводы о необходимости развития кибернетических строительных систем.

Ключевые слова: строительство, текущие эксплуатационные показатели, виртуальная модель объекта.

В стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017 - 2030 годы утвержденной Указом Президента РФ No203 от 9 мая 2017 г. предусматривается развитие единого информационного общества в Российской Федерации до 2030 года. Одной из задач реализуемой стратегии является инновационное развитие строительной отрасли, основывающееся на современных информационных технологиях и организационно-управленческих решениях. Основная цель стратегии развития, является разработка единого информационно-технологичного пространства, обеспечивающего повышение уровня обмена информацией процессов управления архитектурно-строительным и жилищно-коммунальным комплексом РФ, формирование централизованных информационных инструментов, обеспечения и сопровождения основных процессов, расширяющих возможности эффективного взаимодействия в области архитектуры, градостроительства, строительства и жилищно-коммунального хозяйства. [1]

Производственные комплексы сочетают в себе различные по назначению, а, следовательно, по требуемым эксплуатационным показателям (характеристикам) здания и сооружения. Исправно работающий производственный комплекс, как здоровый человеческий организм, однако, как и в человеческом организме «болезнь» (выход из строя (эксплуатации) одного «органа» (объекта (сооружения) может повлечь за собой вывод из строя организма в целом (остановку производства). Именно поэтому своевременное получение текущих эксплуатационных показателей (далее ТЭП), равносильно своевременному обследованию у врача, является первостепенной задачей эксплуатационных служб и управления.

Для ускорения взаимодействия между этапами строительства, а также ускорения процесса обмена информацией об объекте от периода подготовки проектной документации до периода утилизации в 2000 создали понятие виртуальной модели объекта «BIM». В «идеальных условиях» BIM, вероятно облегчил не только период строительства, но и период эксплуатации, однако из-за множества факторов в процессе самого строительства результат и проектные характеристики объекта не совсем соответствуют друг другу, что связано со множеством факторов строительного производства.
В своевременном получении ТЭП от различных объектов внутри производственных комплексов помогают информационные технологии, в том числе автоматизированные системы управления и мониторинга, однако пока не все процессы производственных комплексов оснащаются такими системами, это связано как с повышением стоимости строительства, так и отсутствием необходимости в обязательном порядке выполнять мониторинг, за исключением особо опасных и технически сложных, капитальных объектов.

Автоматизированные системы мониторинга, включаются в себя на данный момент дорогостоящее инженерное оборудование, а также разрабатываемые сложные системы съема и обработки текущих показателей.

В России на данный момент реализовано не много проектов по осуществлению автоматизированного мониторинга, наиболее известный это «Система мониторинга моста на о. Русский» данная система создана с целью обеспечения безопасности и структурной целостности объекта транспортной инфраструктуры за счет средств федерального бюджета. Кроме того, есть реализованный проект автоматизированной системы мониторинга для наблюдения за кордонной частью больверка в порту Усть-Луга.

Системы автоматического мониторинга, как правило включают себя:

Управление системой автоматического мониторинга осуществляется при помощи специализированного программного обеспечения, например GeoMoS, состоящая из нескольких модулей, однако для окончательного анализа результатов, как правило разрабатываются уникальные программы под конкретные задачи.

Данные о состоянии в реальном времени всех основных конструкций в автоматическом режиме непрерывно сохраняются на серверах.

Служба надзора (контроля) использует эти данные для дальнейшего анализа и синтеза результатов мониторинга строительного объекта.

На основании полученных данных делается заключение о состоянии конструкций, а в необходимых случаях рекомендации по эксплуатации.

В отличие от специальных осмотров, осуществляемых с периодичностью, замещающие функции мониторинга являются оперативными. Применение системы автоматизированного мониторинга моста на о. Русский выявило неисправность одной из опорных частей, что позволило своевременно отреагировать и принять компенсирующие меры, не доводя до серьезных последствий и больших затрат на восстановление.

Перспективными тенденциями же развития строительства являются информационно-технологическая концепция «киберфизических систем» (предложил А.А. Волков (член-корреспондент РААСН, д.т.н., профессор НИ МГСУ) - системы построенной на основе информационно-технологической парадигмы интеграции вычислительных ресурсов и физических процессов, что в совокупности с возможностью накопления, анализа и использования больших объемов данных выводит процесс синтеза и принятия решений в режиме реального времени на качественно новый уровень.

А.А. Волков рассматривает необходимость формирования и развития нового научного направления «кибернетика строительных систем» - науки об управлении, информации и отношениях элементов, объектов, комплекса строительства.

Выводы:

Своевременная оценка текущих эксплуатационных показателей и показателей износа помогает уменьшить затраты на ремонт и предотвратить разрушение конструкций, так как помогает выявить деформации на ранних стадиях. Существующие системы автоматизированного мониторинга являются дорогостоящими, однако оправдывают свое использование на технически сложных, уникальных и особо опасных объектах.

Перспектива развития строительной отрасли, и как следствие, получение текущих эксплуатационных показателей объектов строительства, неразрывно связана с развитием «кибернетических строительных систем», как инструмента

Список литературы

  1. Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017-2030 гг. URL: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71570570.
  2. Кузина О. Н. Функционально-комплементарные модели управления в строительстве и ЖКХ на основе BIM. Саратов, 2017. URL: http://www.iprbookshop.ru/73771.html.
  3. Волков А. А. Кибернетика строительных систем. Киберфизические строительные системы // Промышленное и гражданское строительство. 2017. No 9.
  4. Волков А. А. "Интеллект зданий". Ч. 1 // Вестник МГСУ. 2008. No 4. С. 186-190.
  5. Чулков В. О., Казарян Р. Р., Левин Б. А. Инфографические модели антропотехники управления: Модульный курс лекций. В 3 т. М. : Русская школа, 2017.
  6. Волков А.А., Батов Е И. Системотехника функционального моделирования интеллектуальных зданий // Вестник МГСУ. 2015. No 10, С. 188-193.

Печать