РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО БЛОКА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ МОНИТОРИНГА МОСТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ СКАНИРУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ 

Гура Дмитрий Андреевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра кадастра и геоинженерии, Институт строительства и транспортной инфраструктуры, Кубанский государственный технологический университет (Россия, г. Краснодар, ул. Московская, 2), E-mail: gda-kuban@mail.ru
Дубенко Юрий Владимирович, кандидат технических наук, доцент, кафедра информатики и вычислительной техники, Институт компьютерных систем и информационной безопасности, Кубанский государственный технологический университет (Россия, г. Краснодар, ул. Московская, 2), E-mail: scorpioncool1@yandex.ru
Марковский Иван Геннадьевич, студент, Институт строительства и транспортной инфраструктуры, Кубанский государственный технологический университет (Россия, г. Краснодар, ул. Московская, 2), E-mail: Mr.djoker_o@mail.ru 

004.9 ; 303.732.4 

DOI

10.21685/2072-3059-2020-2-2 

Актуальность и цели. Целью работы является поиск путей автоматизации процесса обработки данных при мониторинге технического состояния мостов. Объектом исследования является система мониторинга сооружений транспортной инфраструктуры различных типов, базирующаяся на технологии трехмерного лазерного сканирования как способе оценки степени их износа. Предмет исследования – автоматизированный комплекс для обработки данных лазерного сканирования – интеллектуальный блок мониторинга, создание его концепции.
Материалы и методы. Исследование выполнено методом синтеза модели системы мониторинга, апробируемой коллективом для специальных нужд с последующей ее декомпозицией и разбиением на основные структурные элементы.
Результаты. Составлена схема структуры создаваемой системы мониторинга мостовых сооружений. Разработана и описана концепция ее интеллектуальной подсистемы. Представлен комплекс по созданию трехмерных копий реальных объектов в виде его модели типа «черный ящик» с изложением механизма его работы. Посредством методологии IDEF0 сформирована блок-схема работы и взаимодействия элементов интеллектуальной подсистемы мониторинга мостов с математическим описанием ее состояний.
Выводы. В результате проделанной работы сделаны выводы о наиболее эффективных путях модернизации процедуры мониторинга мостов в целом. Предлагаемое решение в виде единой интеллектуальной системы мониторинга позволяет устранить выявленные проблемы. Кроме того, такой комплекс может учитывать скорость и динамику развития деформаций, что является очень важным критерием при построении прогнозов остаточного срока службы объекта и рекомендаций по проведению ремонтных работ. 

Ключевые слова

системный анализ, интеллектуальные системы, мониторинг объектов транспортной инфраструктуры, лазерное сканирование, построение трехмерных моделей 

 Скачать статью в формате PDF

1. Желтко, А. Ч. Разработка и исследование методов определений осадок, смещений и деформаций элементов автомобильных мостов : дис. … канд. техн. наук / Желтко А. Ч. – Ростов-на-Дону, 2017. – 135 c.
2. Sánchez Rodríguez, A. Long-term Performance and Durability of Masonry Structures / A. Sánchez Rodríguez, B. Riveiro Rodríguez, M. Soilán Rodríguez, P. Arias Sánchez // Degradation Mechanisms, Health Monitoring and Service Life Design Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering. – 2019. – P. 265–285.
3. Гура, Д. А. Использование квадрокоптеров в цифровых изысканиях / Д. А. Гура, И. Г. Марковский // Современные проблемы земельно-кадастровой деятельности, урбанизации и формирования комфортной городской среды. – Тюмень, 2019. – C. 176–180.
4. Classification and Automatisation of Laser Reflection Points Processing in the Detection of Vegetation / D. A. Gura, M. V. Kuziakina, Yu. V. Dubenko, S. K. Pshidatok, G. G. Shevchenko, N. V. Granik, I. G. Markovskii // Proceedings of the international symposium "Engineering and earth sciences: applied and fundamental research" dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov. – 2019.
5. Han, W. Extraction of multilayer vegetation coverage using airborne LiDAR discrete points with intensity information in urban areas: A case study in Nanjing City, China / W. Han, S. Zhao, X. Feng, L. Chen // International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. – 2014. – № 30. – P. 56–64.
6. Ma, H. DEM refinement by low vegetation removal based on the combination of full waveform data and progressive TIN densification / H. Ma, W. I. Zhou, L. Zhang // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. – 2018. – № 146. – P. 260–271.
7. Liu, L. A voxel-based multiscale morphological airborne lidar filtering algorithm for digital elevation models for forest regions / L. Liu, S. Lim // Measurement. – 2018. – № 123. – P. 135–144
8. Целых, Д. С. Устройства для анализа и оценки состояния дорожного покрытия / Д. С. Целых, О. О. Привалов // Технические науки: теория и практика : материалы Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2012 г.). – Чита : Молодой ученый, 2012. – C. 74–78.
9. Мониторинг сложных объектов инфраструктуры / Д. А. Гура, Ю. В. Дубенко, П. Ю. Бучацкий, И. Г. Марковский, Н. И. Хушт // Вестник Адыгейского государственного университета. Сер. 4, Eстественно-математические и технические науки. – 2019. – № 4. – C. 74–80.
10. Патент 2650857 Российская Федерация. Система определения геометрических параметров трехмерных объектов / Дубенко Ю. В., Тимченко Н. Н. ; ФГБОУ ВО Кубанский государственный технологический университет. – № 2017111746 ; заявл. 06.04.2017 ; опубл. 17.04.2018.
11. Патент 2016615673 Российская Федерация. Программа для проектирования аналитических блоков и блоков принятия решений на основе искусственных нейронных сетей / Тимченко Н. Н., Дубенко Ю. В. ; ФГБОУ ВО Кубанский государственный технологический университет. – № 2016612682 ; заявл. 28.03.2016 ; опубл. 20.06.2016.