Эволюция систем управления
Системы управления производственными процессами за несколько столетий значительно эволюционировали. Стартом послужила промышленная революция. В 19 веке человек управлял производством в ручном режиме, в 20 веке — уже в автоматизированном, а в 21 веке он стоит на пороге передачи управления искусственному интеллекту.
Интеллектуальные транспортные системы (ИТС) — это множество распределенных подсистем, устройств, датчиков для формирования различных сценариев движения на участках дороги с учетом фактического состояния транспортных потоков и участников дорожного движения. Безопасность участников дорожного движения обеспечивается в ИТС за счет своевременного информирования их о нештатных ситуациях на дорогах. Например, об изменении погодных условий, возникновении заторов, ДТП. Однако контроль возникновения аварийных ситуаций на самой транспортной инфраструктуре отсутствует в составе ИТС.
Контроль и прогнозирование состояния несущих конструкций искусственных сооружений на автомобильной дороге реализуется системой мониторинга инженерных конструкций (СМИК). С ее помощью в режиме реального времени отслеживаются характеристики напряженно-деформированного состояния несущих конструкций, что позволяет вовремя реагировать на критические изменения и давать рекомендации по обеспечению их безопасности.
Система мониторинга инженерных конструкций измеряет такие параметры, как:
- климатические (давление, влажность, температуру, видимость);
- статические (температуру конструкций, угол наклона, перемещение);
- динамические (вибрацию).
С помощью специализированного программного обеспечения оператор может отследить динамику изменения показаний с датчиков, заметить отклонения от нормы и составить отчет за выбранный период времени.
Для регионов, находящихся в районах вечной мерзлоты, недостаточно ограничиваться контролем состояния искусственных сооружений и конструкций. Необходимо также осуществлять мониторинг состояния грунтов, что позволит предотвратить возникновение и развитие техногенных чрезвычайных ситуаций. К примеру, ООО НТЦ «Комплексные системы мониторинга» успешно внедряет такие технические решения по геотехническому мониторингу, как подсистемы СМИК, в промышленном секторе и гражданском строительстве с использованием технологии беспроводных сенсорных сетей. Аналогичные решения применимы в транспортной инфраструктуре.
При этом будет обеспечен контроль следующих параметров:
- температурно-влажностный режим грунтов оснований опор моста;
- изменения состояния фундаментов различных конструкций, а также грунтов оснований зданий и сооружений;
- деформационное поведение строительных конструкций фундаментов, в том числе и в многолетнемерзлых грунтах.
Геотехнический мониторинг позволит предупредить размывы опор, подтопления, диагностировать возможность образования карстовых разломов, водяных линз, осыпаний грунта. Отсутствие таких измерений в процессе эксплуатации объектов транспортной инфраструктуры может привести к очень тяжелым и серьезным последствиям и должно предусматриваться уже на стадии проектирования объектов.
Надо отметить, что до сих между системами ИТС и СМИК с ее подсистемами не отрегулирована интеграция. Отсутствует передача собранных данных систем мониторинга инженерных конструкций в интеллектуальные транспортные системы для их дальнейшей обработки и анализа. По факту, интеграция должна выглядеть следующим образом: СМИК обнаруживает отклонения контролируемых параметров и при аварийных значениях передает информацию в эксплуатирующую организацию, которая перенаправляет потоки, ограничивает или запрещает движение по аварийным искусственным сооружениям.
Таким образом, развитие цифровых и интеллектуальных технологий в автодорожной отрасли невозможно без построения структуры взаимодействия систем СМИК и ИТС. Поэтому необходимо на законодательном и нормативном уровнях решить вопрос об обязательном применении ИТС и СМИК и их интеграции на строящихся объектах. Также разумно ввести требование о внедрении СМИК на объектах, которые находятся в эксплуатации более 100 лет, ввиду возникновения технической необходимости контроля, в том числе — износа конструкций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Евстигнеев И. А. Основы создания интеллектуальных транспортных систем в городских агломерациях России. — М.: Издательство «Перо», 2021.
- Евстигнеев И. А., Шмытинский В. В. Инфокоммуникационные сервисы на автомобильных дорогах // Транспорт Российской Федерации. — 2021. — No 5–6. — С. 38–42.
- Кьяра Б. Д., Бифулько Д. Н., Фуско Г., Барабино Б., Корона Д., Росси Р., Студер Л. ИТС на автомобильном транспорте. Технологии, методы и практика применения. — М.: ООО «Типография Парадиз», 2014, 532 с.
- Аганов И. А., Осадчий Г. В., Ефанов Д. В., Киселёв М. В., Каллистов А. С. Система структурированного мониторинга на автодорожном мосту через реку Обь вблизи Сургута // Мир дорог. — 2021. — No 139.— С. 108–110.
- Аганов И. А., Осадчий Г. В., Ефанов Д. В., Мирошниченко О. В., Кубрак В. Ю. Особенности эксплуатации системы мониторинга инженерных конструкций мостового сооружения через реку Пур в Ямало‑Ненецком автономном округе // Мир дорог. — 2021. — No 142.— С. 132–135.
Дата публикации: 10.10.2022
Автор статьи
Волчков Михаил Александрович
Заместитель генерального директора по проектной работе
Соавторы: Хильчук О.Н., Аганов И.А.
Другие статьи
- Санкт-Петербург, ул. Фучика, д.4, лит. К, БЦ «Альянс», офис 408
- +7 (812) 775-10-82
- office@ntc-ksm.ru
- Мы работаем Пн-Пт с 9:00 до 18:00 МСК