Динамические модели поведения инфраструктуры
Предупреждение и предотвращение разрушений инфраструктуры
Описание технологии
Текущие проблемы эксплуатации физических объектов
Окружающая нас инфраструктура создана преимущественно в 50-70 годах XX века - с её устареванием заметно повышаются риски эксплуатации. Увеличивает их и то, что в инженерно-технической сфере наблюдается нехватка высококвалифицированных специалистов.
Часть 1. Последствия аварии на Норильском Никеле
Часть 2. Кто заинтересован в построении систем цифрового управления безопасностью и надежностью
Цифровое моделирование разрушения инфраструктуры
позволяет в несколько раз повысить
надежность, безопасность и эффективность эксплуатации

В результате работ будут выявлены вероятные место и время разрушения каждого элемента инфраструктуры - и будет составлена оптимальная программа использования и ремонта

Виды моделируемой инфраструктуры

Технология применяется для создания цифровых двойников жизненного цикла зданий и сооружений: их рабочих нагрузок, конструкции, материалов и условий эксплуатации.

Уникальной особенностью является потоковая обработка большого объёма сведений - использование технологии на крупнейшей инфраструктуре мира показало высокий результат.

Технология позволяет снизить аварийность и удельные затраты на владение инфраструктурой от 2-х до 10 раз.
Назначение и особенности
Технология предназначена для осуществления
мониторинга, оценки, анализа, прогноза и программирования состояния инфраструктуры
  • Внимание к деталям
    Поэлементная детализация цифрового двойника учитывает отдельные конструктивные элементы, их соединения , а также условия их эксплуатации. Это позволяет добиться высокой точности в выявлении мест и времени разрушения на основе отклонений фактических значений от теоретических показателей прочности и долговечности.
  • Интеграция знаний в одну цифру - срок до разрушения
    Содержание цифрового двойника обогащается потоками данных:
    • контроля линейных и угловых ускорений испытываемых конструкцией
    • по ранее изученным дефектам и сведениям по осуществленным мероприятиям
    • рабочим постоянным и переменным нагрузкам
    • состоянию окружающей среды
  • Раннее предупреждение
    Цифровой двойник позволяет выявлять и предупреждать возникновение аварийных и/или "узких" мест, снижающих надежность, безопасность конкретного объекта инфраструктуры на всех стадиях жизненного цикла.

Порядок выполнения работ

1

Сбор и оцифровка документации

Порядок реализации
  • Перевод в электронную форму
    Бумажные схемы
    Исходной информацией может служить проектная документация, сохранившаяся только на бумажном носителе. Часто это типовые проекты конструкции.

  • Перевод в стандартный формат
    Электронные схемы
    Предварительный анализ и построение математическое модель "идеальной" конструкции. Оценка предполагаемых нагрузок и напряжений, отклонения от которых при фактических измерениях будут сообщать полезную информацию о несоответствии проектного и фактического состояния объекта (незаконные нарушения целостности трубы, повреждения и пр.).

  • Оцифровка дефектов и мероприятий
    Журналы эксплуатации
    Технология не является только лишь методом дефектоскопии. Ее назначение - интегрировать данные об элементах конструкции и прошлых/существующих дефектах в единую модель, имеющую множество применений: от ранжирования рисков по степени опасности до снижения удельных затрат на эксплуатацию
  • Выбор места измерений
    Точки контроля
    Для определения фактического состояния элементов конструкции используются приборы, фиксирующие линейные и угловые перемещения. Сведения о фактических перемещениях собираются выборочно в контрольных точках конструкции (в разветвлениях). В дельнейшим от этих точек будут восстановлены перемещения всех элементов конструкции.
  • Разбиение для расчета
    Схема конструкции
    В случае сложных разветвленных конструкций для ускорения расчетов может быть использовано разделение на несколько участков. Данное разделение не нарушает целостности оценки поведения всей конструкции в целом.
  • Визуализация элементов
    Первичная 3D-модель
    Один из результатов оцифровки конструкции - ее первичная визуализация. Для этих целей разработана специальная программа. Ее отличительная особенность среди программ BIM-моделирования - открытая и документированная спецификацияспецификация модели (файла с табличными данными) цифрового двойника конструкции объекта, а также учет соединений и дефектов.
Результатом сбора и оцифровки документации является цифровой журнал элементов и их конструктивных связей.

Электронный журнал представляет собою простую электронную таблицу в формате MS Excel, с хорошей читаемостью, редактируемостью и готовностью к дальнейшей машинной обработке.
2
Выполнение
измерений
На данной стадии проводятся измерения линейных и угловых ускорений в контрольных точках. Их цель - последующая оценка фактических динамических нагрузок для сравнения с проектной моделью объекта.
3
Расчеты прочности и долговечности
Основная часть работы состоит в интеграции результатов измерений и структурных схем в постоянно-действующую математическую модель объекта (цифровой двойник), целевая функция которой - определение места и времени разрушения каждого из элементов конструкции
4
Финальный отчет и 7D-модель
Результатом работ является интерактивный отчет с заключением
и цифровой двойник объекта в форме открытого табличного файла, содержащего динамические характеристики конструкции, а также специального просмотрщика для его визуализации.
Структура финального отчета и заключения
  • Вводная часть
    Включает основания и предмет оценки разрушения. Цель работ. Фактические этапы работ. Сведения по исходным данным.
  • Сведения по измерениям
    Время и места проведения измерений. Подтверждающие документы.
  • Схема объекта
    Пространственная модель. Поэлементный журнал. Статистика по видам элементов.
  • Порядок расчетов
    Разделение на расчетные участки. Порядок и результаты расчета.
  • Выводы
    Оценка интенсивности отказов. Физического износа и темпа старения. Предельных сроков ремонта. Ранжирование элементов по степени опасности (аварийности).
  • Рекомендации
    Выводы о причинах отказов элементов конструкции. Виды целесообразных мероприятий по эксплуатации. Программа эксплуатации и ремонтов.
Мы приглашаем к сотрудничеству всех, кто заинтересован в повышении надёжности и безопасности инфраструктуры
Звоните и пишите мне
Сергей Гумеров
Основатель и директор ООО "Цифровой Двойник"
Phone: +7 981 843 30 77
E-mail: s.gumerov@dtwin.ru