Специалисты Инженерно-строительного института БГТУ имени В.Г. Шухова разрабатывают цифровые инструменты для автоматизации технической инспекции зданий. Работа ведется на кафедре экспертизы и управления недвижимостью. Компьютерное зрение и предсказательная аналитика позволяют выявлять дефекты конструкций, фиксировать их состояние и прогнозировать, как повреждения будут развиваться дальше.
Автоматизация поиска дефектов
Команда под руководством кандидата технических наук, доцента Александра Долженко внедряет цифровые технологии в работу строительного эксперта. Одно из направлений — машинный поиск дефектов и повреждений кровель зданий.
Еще одна разработка — автоматизированное распознавание трещин в конструкциях из кирпича и бетона. Ее представили магистрант кафедры Михаил Рыбочкин и старший преподаватель Олег Щенятский.
В основе решения лежат мобильное приложение и цифровой мини-микроскоп. Система оперативно определяет ширину трещины и выдает цифровые данные о ее состоянии. Такой подход делает обследование строительных конструкций более быстрым и точным.
Трещина как источник данных
Трещины в конструкциях — один из важных источников информации о техническом состоянии здания. Обычно эксперт фиксирует их расположение, размеры и характер вручную. При этом данные за разные периоды не всегда сводят в единую систему, поэтому динамику повреждений анализировать сложно.
Специалисты кафедры предлагают объединять накопленные сведения — чтобы оценивать объект в комплексе и прогнозировать развитие дефектов.
Такой подход позволяет планировать ремонт и восстановление с учетом прогноза, а собственник здания сможет точнее определять сроки и объем работ.
Как устроен цифровой двойник здания
Для решения этой задачи специалисты БГТУ используют технологию цифрового двойника объекта. Натурные конструкции и выявленные дефекты получают машинную разметку, а затем данные интегрируются в модель здания.
Один из ключевых инструментов системы — карманный цифровой микроскоп. Он передает изображение прямо в мобильное приложение. Программа строит цифровую модель трещины, которую можно сравнить с предыдущими данными.
За несколько минут специалист фиксирует трещину, даже если она сложной конфигурации, сохраняет эти данные в модели здания и дальше следит за изменениями. Авторские алгоритмы анализируют динамику повреждения и прогнозируют его дальнейшее развитие. В итоге эксперт понимает, когда дефект потребует ремонта, и на основе этого готовит рекомендации по эксплуатации и восстановлению объекта.
Технология для строительной отрасли
По словам инженеров, система автоматического мониторинга трещин и диагностики зданий предназначена для строительных и управляющих компаний, частных экспертов-практиков, а также научных работников.
Разработку можно применять для регулярного мониторинга состояния зданий и сооружений, контроля качества строительства, обследования объектов перед ремонтом или реконструкцией, а также для предупреждения аварий.
Что говорят в вузе
Как отметила проректор по научной и инновационной деятельности Татьяна Давыденко, цифровизация технической диагностики повышает эффективность работы экспертов и расширяет возможности для 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, — подчеркнула она. — 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».
От мониторинга к «строительному теледоктору»
Сейчас авторы разработки намерены улучшать алгоритмы системы, повышать точность распознавания и качество анализа данных. В перспективе они планируют открыть профессиональным коллективам онлайн-доступ к результатам экспертиз. Тогда специалисты смогут проводить совместный мониторинг зданий, вести долговременный анализ их технического состояния, быстро обмениваться информацией и вести исследования дистанционно.
Такой формат может стать основой нового подхода к техническому сопровождению объектов — «строительного теледоктора», который позволит специалистам совместно наблюдать за состоянием зданий и принимать решения на основе цифровых данных.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
