«Цифровой двойник» объекта как основа системы интерактивного мониторинга при эксплуатации зданий и сооружений

Представлены основы организации системы мониторинга обеспечения механической безопасности конструкций при эксплуатации зданий и сооружений, в основе которой находится математическая модель («цифровой двойник») объекта. Показано, что математическая модель для организации мониторинга должна строиться на иных подходах по сравнению с расчетной моделью сооружения, созданной при разработке проектной документации. Для целей мониторинга «цифровой двойник» объекта должен отражать наиболее вероятное состояние его конструкций, быть свободным от принятых «в запас» допущений, которые практикуются при построении проектной расчетной модели, отражать фактические характеристики материалов конструкций, реально действующие нагрузки и воздействия, зафиксированные в исполнительной документации и отклонения от проекта. В этом случае математическая модель становится основой системы интерактивного мониторинга, позволяющего построить его по принципу светофора, определив критерий тревоги (желтый сигнал), что позволяет своевременно принять организационно-технические решения, когда появившаяся негативная тенденция еще не привела к возникновению опасных последствий (красному сигналу). Математическая модель позволяет также осуществить интерполяцию дискретных показаний установленных датчиков по законам работы самой конструкции (вместо обычного пропорционального вычисления между точками), что позволяет верифицировать результаты измерений. Кроме того, открывается возможность выполнения континуальных определений напряженно-деформированного состояния объекта, когда картина деформаций определяется фотограмметрическим способом, а напряжений – вычисляется с помощью математической модели. В статье представлено описание программного обеспечения, реализующего предложенный подход.