Техника и технологии
Для строительной и инфраструктурной отрасли ежедневно разрабатываются инновационные устройства и технологии, которые внедряются на производства, стройплощадки и проекты.
Создан датчик для отслеживания состояния грунта под строительными объектами.
Ученые ПНИПУ разработали систему для непрерывного мониторинга геотекстиля. Система фиксирует смещение до 0,5 мм, стоит дешевле волоконных датчиков, проста в монтаже, имеет долгий срок службы и устойчива к окружающей среде.
Геотекстиль укладывается слоями с грунтом, а волоконно-оптические датчики контролируют его состояние удаленно. Система аналогична применяемым для мониторинга железнодорожных насыпей.
Симулятор токарных и фрезерных станков позволяет тестировать проекты.
Его создали наставники ООО «Воронежсельмаш» для тестирования проектов без риска повреждения или неправильной маркировки заготовки.
Симулятор помогает отрабатывать программы по изготовлению деталей, моделирует операции G-кода и визуализирует результаты тестовой обработки в 3D; повышает точность обработки; уменьшает сроки начала самостоятельной работы новичков; снижает брак от недостаточной квалификации персонала.
Также компания внедрила систему ежемесячного контроля работы на рабочем месте под руководством опытных наставников.
В результате сроки обучения новичков сократились на 15%, доля успешного завершения обучения увеличилась до 93,5%, доля успешного прохождения испытательного срока — 100%.
Разработан «цифровой двойник» водоканала для выявления коммунальных аварий.
Его создала компания «Биометриклабс». «Цифровой двойник» позволит находить протечки в системе водоснабжения в Москве на основе анализа звуков.
При появлении повреждения трубопровода или врезки вытекающая жидкость издает характерный звук, который фиксируется акустическими датчиками, крепящимися к трубам при их закладке. Звук передается по беспроводному каналу на облачный сервер. Там его анализирует нейросеть.
«Цифровой двойник» позволяет установить местоположение утечки с точностью до 1 метра за 10 минут, а также в 2 раза повысить скорость устранения аварий.
Начать испытания разработки планируют в ближайшее время, также идет работа над улучшением алгоритмов — в будущем они смогут точнее определять место утечки, а также оценивать ее объем, что позволит распределять приоритеты по ремонту участков.
Робот-сварщик выполняет работу быстрее и точнее.
Роботам-сварщикам под силу практически все существующие на сегодняшний день методы сварки. Сварочные роботы способны действовать в любом положении, что добавляет процессу гибкости.
Преимущества робота-сварщика: эффективность и высокая производительность; ювелирная точность; адаптивность к любым задачам; экономичность любых ресурсов; повышение качества продукции.
По статистике окупаемость роботов-сварщиков происходит максимум за 6 месяцев. После этого машины приносят сверхвысокую прибыль.
Робособаки способны предоставить данные о качестве строительства.
Технология позволяет более качественно проверить безопасность будущих домов. Гуляющая по стройке робособака может проверить, как выполнены предчистовая отделка, стяжка пола, насколько ровные стены и т.д.
Технология способна выявлять возможные отклонения от проекта для их оперативного устранения. Передвигается робособака по секциям самостоятельно, сканируя пространство. Так специалисты получают все необходимые данные.
С помощью геокупола будущее здание проверяется еще до закладывания фундамента.
Новая технология способна повысить качество и безопасность домов: геокупол дает нагрузку на сваю и помогает проверить, как она выдерживает заложенный проектировщиками в расчетах вес. Этот этап нужен для проектирования фундамента здания.
Конструкция оперативно собирается и разбирается. Плюс с ней можно не использовать в виде груза для сваи много строительных плит или техники.
Для испытания сваи, необходимо подать на нее нагрузку от 50 до 150 тонн. Благодаря сборно-разборной конструкции, это можно сделать оперативно. А легкий вес – до 1,5 тонн и устойчивость к любым погодным условиям позволяет доставлять оборудование даже в отдаленные локации и использовать вне зависимости от сезона. В результате можно обойтись без крупногабаритной и дорогостоящей строительной техники.
В Москве на стройках успешно применяются ИИ, роботы и дроны.
Разработана и подписана с застройщиками дорожная карта, в рамках которой планируется охватить все 1700 строящихся объектов города техническими средствами: датчиками, камерами и дронами. Это позволит выявлять проблемы, которые чаще всего вызывают негатив у жителей: шумы, грязь на стройке, некорректное складирование строительных материалов.
Сегодня в городе есть ряд «пилотов» с применением камер на стройку, парковки и другие. Основное внимание – на безопасность и качество строящихся объектов.
Всего в городе около 600 строек оснащены камерами, а в целом инструментов контроля над объектами более 5000 – сюда входят и городские камеры, в поле зрения которых попадает стройка. Изображение с камер транслируется в хранилище данных, откуда информация впоследствии извлекается, чтобы выявлять несоответствие требованиям. По остальным объектам застройщики уже ведут дооснащение.
С помощью роботизированных комплексов на теплосетях выявляются дефекты.
В Петербурге с мая по ноябрь просканировано свыше 28 км трубопроводов ГУП «ТЭК СПб» и АО «Теплосеть Санкт Петербурга» и выявлено свыше 1 тысячи дефектов.
Новый метод позволяет своевременно предотвратить повреждения труб, а также избежать нарушений в подаче тепла и воды в зимний сезон.
Уличное освещение становится «умным».
«Ростелеком» модернизировал систему уличного освещения в городе Ейске Краснодарского края, заменив 4,5 тысячи энергоемких ламп накаливания современными светодиодными светильниками, установив 121 шкаф управления, подключив все устройства к системе автоматического управления наружным освещением (АСУНО).
Интеллектуальная система позволяет удаленно контролировать состояние сети наружного освещения и вести учет электроэнергии. Один из ее сервисов – «цифровой двойник» городского освещения – это визуализация всей информации о сети уличного освещения на виртуальной карте с возможностью ее дистанционного мониторинга. Специалисты городских служб могут увидеть через мобильное приложение все неполадки в системе, в том числе аварийные ситуации, взломы, оставленные открытыми двери шкафов управления.
Новая система освещения снизила затраты из городского бюджета на электроэнергию на 65,5% от потребления энергии в предыдущие годы.
Светильники отечественного производства работают в комфортном для глаз спектре, обладают высокой износоустойчивостью, не бояться экстремально высоких и низких температур, автоматически включаются и отключаются в соответствии с заданным графиком, который учитывает сезонность и время суток.
Новый инструмент – лазерное сканирование
В Хабаровске лазерное сканирование внедряют для развития инфраструктуры, т.к. измерения различных строительных объектов при помощи рулеток и дальномеров часто приводят к ошибкам и необходимости повторных замеров.
В Тихоокеанском государственном университете ученые реализуют проект, направленный на переход к использованию современных цифровых технологий в области проектирования и строительства.
С помощью наземного лазерного сканера значительно повысится точность измерений при работе со строительными объектами и памятниками архитектуры, будет обеспечена высокая детализация объектов с точностью до одного миллиметра.
Преимущества лазерного сканера: существенно упрощает процесс и позволяет быстро и точно собирать информацию о форме, размерах, положении объектов в пространстве Полученные данные могут использоваться и для создания точных цифровых моделей объектов в BIM-моделировании, включающем использование 3D-моделей, которые содержат геометрическую информацию и данные о материалах, стоимости, временных рамках и других аспектах проекта.
Метод лазерного сканирования используют не только при строительстве и эксплуатации зданий, но и в дорожном строительстве, в горной, угольной промышленностях.
Так, при использовании этого метода в дорожной отрасли можно получить полную информацию о всех дефектах дорожного покрытия.
Проводить лазерное сканирование дорожного полотна научились в Новгородской области.
Во время тестового испытания технологии с помощью дрона было просканировано полотно на участке автодороги Шимск – Старая Русса – Холм.
Благодаря технологии можно получить высокоточные сведения о рельефе и состоянии инфраструктуры, что позволит повысить безопасность дорожного движения.
Лазерное сканирование дорожного полотна проводится на Мытищинской скоростной хорде в Подмосковье – так происходит подготовка автомагистрали к сдаче в эксплуатацию.
Датчики регистрируют сигналы лазера, отраженные от различных поверхностей; каждый отраженный сигнал фиксируется в памяти системы как точка в трехмерном пространстве; привязка точек к системе координат осуществляется с помощью навигационной спутниковой системы и инерциального модуля.
Автомобиль, на котором установлена система датчиков и другой аппаратуры, двигаясь по трассе, непрерывно сканирует местность. Угол обзора составляет 360 град., частота сканирования – до миллиона импульсов в секунду.
Результат сканирования – облако или массив точек в трехмерной системе координат, на их основе строится 3D-модель автодороги и прилегающей местности.
Технология позволяет с высокой точностью оценивать текущее состояние трассы; при проведении ремонтных работ сравнить участок дороги «до» и «после», оценив, в том числе толщину нового дорожного полотна с погрешностью каждой точки не более 1 см по вертикали; выявлять состояние грунта и опор, деформации и колебания конструкций, наиболее опасные участки.
В Мурманске появится интеллектуальная транспортная система
Создание системы подразумевает «умные» светофоры, которые сами будут считать количество машин на каждом конкретном участке дорожной сети, а система сама будет оперативно изменять алгоритм работы дорожных объектов в соответствии с загруженностью дороги.
В Томской области при строительстве дорог используются спутники.
Бульдозеры и автогрейдеры компании «Автодорстрой» – подрядчика на строительстве Малого транспортного кольца (МТК) в Томске оснащены современными 3D-системами: это позволяет сверять точность устройства земляного полотна для будущей магистрали с данными спутников.
3D-системы позволяют загружать в бортовой компьютер в кабине машины цифровую трехмерную модель запроектированной дороги. Система получает информацию со спутников и отслеживает положение рабочего органа машины, автоматически устанавливая его на необходимую высоту. Антенны, установленные на бульдозерах и автогрейдерах, принимают сигналы с 60 спутников, предоставляя информацию о местоположении. Это позволяет выполнять работы с точностью до 3 см.
В режиме реального времени машинист у себя на экране бортового компьютера видит, где необходимо насыпать 2 метра, а где, наоборот, срезать. Вся система автоматизирована, водитель может не прикасаться к рычагам. Машинист только управляет движением, а техника самостоятельно формирует отвал. Применение системы позволяет ускорить производство работ и добиться высокой ровности.
Мировой опыт
В Таджикистане планируют создать электронную карту дорог страны.
В настоящее время завершается цифровая инвентаризация трасс международного и республиканского значения.
Центр цифровизации автомобильного транспорта в Таджикистане за 1 год работы провел инвентаризацию, а сейчас готовится и к паспортизации дорог: из 5,6 тыс. км дорог международного и республиканского значения около 5 тыс. уже оцифровано.
Главная цель – полноценное включение транспортной системы страны в общемировую систему.
В Кыргызстане появится завод по производству деталей для «умных» домов.
В рамках официального визита Садыра Жапарова в Германию был подписан Меморандум о сотрудничестве между Центром государственно-частного партнерства (ГЧП) при НАИ и компанией SBS Holding.
В рамках Меморандума состоится продвижение проекта ГЧП по строительству и эксплуатации завода по производству деталей для «умных» домов. Проект направлен на применение передовых строительных технологий с минимальным воздействием на окружающую среду.
Реализация проекта значительно улучшит качество и доступность жилья для граждан, станет важным шагом в устойчивом развитии строительной отрасли.
В Казахстане мосты республиканских дорог переведут в «цифру».
Специалисты КаздорНИИ апробируют новую технологию – создание высокодетальных цифровых моделей мостовых сооружений с применением LiDAR и фотограмметрии.
Цифровые модели позволят ускорить процессы обследования и диагностики мостов, с высокой точностью делать замеры, анализировать состояние конструкций, прогнозировать их долговечность, при необходимости дополнительно изучать объект: специалистам-мостовикам больше не потребуется совершать повторные выезды.
Созданные 3D-модели будут интегрированы в разработанную институтом Систему управления эксплуатацией мостов (СУЭМ), что в ближайшем будущем позволит управлению создать полноценные «цифровые двойники» всех объектов дорожной инфраструктуры Казахстана, вплоть до старинных деревянных и металлических.
Испытываемая Система позволяет хранить 3D-модели мостовых сооружений и обширный набор данных по каждому объекту: данные о последнем обследовании, результаты геодезических исследований, паспортные данные, историческую информацию, включая проектно-сметную документацию (ПСД), исполнительную документацию по проведенным ремонтам и другие важные сведения.
В дальнейшем базу будут использовать для оперативной оценки возможности проезда крупногабаритных грузов, что, в свою очередь, способствует развитию логистического потенциала страны.
Эвелина Ларсон
Фото: freepik.com, mos.ru,iziskania.com
Этот материал опубликован в декабрьском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать по ссылкеhttps://www.ancb.ru/files/pdf/pc/Otraslevoy_zhurnal_Stroitelstvo_-_2024_god_12_2024_pc.pdf