Нейросети для безопасности зданий: в БГТУ автоматизировали поиск трещин и дефектов
Специалисты кафедры экспертизы и управления недвижимостью Инженерно-строительного института БГТУ имени В.Г. Шухова разрабатывают цифровые инструменты для автоматизации технической инспекции зданий. Современные технологии компьютерного зрения и предсказательной аналитики позволяют выявлять дефекты строительных конструкций, фиксировать их состояние и прогнозировать дальнейшее развитие повреждений.
Автоматизация поиска дефектов
Коллектив кафедры экспертизы и управления недвижимостью под руководством кандидата технических наук, доцента Александра Долженко внедряет цифровые технологии в работу современного строительного эксперта. Одним из направлений разработок стала технология машинного поиска дефектов и повреждений кровель зданий.
Еще одна разработка связана с автоматизированным распознаванием трещин в строительных конструкциях из кирпича и бетона. Технологию представили магистрант кафедры Михаил Рыбочкин и старший преподаватель Олег Щенятский.
В основе решения — мобильное приложение, работающее совместно с цифровым мини-микроскопом. Система позволяет оперативно определить ширину раскрытия трещины и получить цифровые данные о ее состоянии. Такой подход делает обследование строительных конструкций более быстрым и точным, а используемые инструменты — доступными для специалистов.
Цифровой анализ состояния трещин
Трещины в строительных конструкциях являются одним из важных источников информации о техническом состоянии здания. В традиционной практике эксперт фиксирует их расположение, размеры и характер вручную. При этом данные о состоянии трещин, полученные в разные периоды, не всегда объединяются в единую систему, что затрудняет анализ динамики повреждений.
Специалисты кафедры предлагают использовать накопленные сведения для комплексной оценки состояния объекта и прогнозирования развития дефектов. Информация о динамике трещин позволяет не только оценить текущее состояние конструкции, но и определить возможное изменение ее характеристик в будущем.
Такой подход дает возможность планировать ремонтные и восстановительные работы с учетом прогнозируемого состояния объекта. Для собственника здания это также позволяет более обоснованно определять сроки и объем необходимых мероприятий.
Цифровой двойник здания
Для решения задачи специалисты БГТУ используют технологию цифрового двойника исследуемого объекта. Натурные конструкции и выявленные дефекты получают специальную машинную разметку, после чего информация интегрируется в цифровую модель здания.
Одним из ключевых инструментов системы является карманный цифровой микроскоп, который передает изображение непосредственно в разработанное мобильное приложение. Программа формирует цифровую модель трещины, которую можно сопоставить с данными, полученными ранее.
За несколько минут специалист может зафиксировать даже протяженную и сложную по конфигурации трещину, сохранить информацию о ней в цифровой модели здания и в дальнейшем отслеживать изменения ее состояния. Авторские алгоритмы позволяют анализировать динамику повреждения и прогнозировать его дальнейшее развитие.
В результате эксперт получает возможность определить период, в который развитие дефекта может потребовать проведения ремонтных мероприятий, и использовать эти данные при подготовке рекомендаций по эксплуатации и восстановлению объекта.
Технология для строительной отрасли
Система автоматизированного мониторинга трещин и диагностики состояния зданий предназначена для строительных и управляющих компаний, индивидуально практикующих экспертов, а также научных работников.
Разработка может применяться при регулярном мониторинге технического состояния зданий и сооружений, контроле качества строительства, обследовании объектов перед ремонтом или реконструкцией, а также для предупреждения аварийных ситуаций.
Оценка руководства вуза
Как отметила проректор по научной и инновационной деятельности БГТУ имени В.Г. Шухова Татьяна Давыденко, цифровизация технической диагностики позволяет повысить эффективность экспертной работы и расширить возможности применения результатов исследований.
«Разработка специалистов показывает, как современные цифровые технологии могут дополнять традиционные методы технического обследования зданий. Важно, что созданная система не только автоматизирует фиксацию и анализ дефектов, но и позволяет работать с накопленными данными, отслеживать динамику изменений и формировать прогноз состояния строительных конструкций. Для университета особенно значимо сочетание научных исследований, инженерных решений и практической подготовки специалистов: студенты и преподаватели получают возможность создавать и апробировать технологии, которые могут найти применение в реальных задачах строительной отрасли», — отметила Татьяна Давыденко.
От мониторинга к «строительному теледоктору»
Авторы разработки планируют совершенствовать алгоритмы системы, повышать точность распознавания и качество анализа получаемых данных.
В перспективе специалисты намерены обеспечить онлайн-доступ профессиональных коллективов к результатам проводимых экспертиз. Это позволит организовать совместный мониторинг зданий, проводить комплексный долговременный анализ их технического состояния, оперативно обмениваться информацией и выполнять дистанционные исследования.
Такой формат работы может стать основой для развития нового подхода к техническому сопровождению объектов — своеобразного «строительного теледоктора», который позволит специалистам совместно наблюдать за состоянием зданий и принимать решения на основе накопленных цифровых данных.
Проект реализуется в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» и национального проекта «Молодежь и дети».
Подписывайтесь на канал БГТУ им. В.Г. Шухова в MAX.
