Специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) НЭТИ разработали программно-аналитический комплекс (ПАК) мониторинга состояния зданий и инженерных сооружений на основе анализа акустических шумов. В НГТУ отметили, что разработка прошла государственную регистрацию программ для ЭВМ.
Учёные НГТУ НЭТИ использовали метод пассивной инженерной сейсмологии. Этот метод позволяет находить дефекты конструкций с помощью выделения стоячих волн из пассивных шумовых записей. Исследуя распределение стоячих волн, можно оценить состояние здания или сооружения, вычислить остаточный ресурс, обнаружить скрытые дефекты, например трещины или потери крепления.
Исследователи выделили основным преимуществом выбранного метода пассивность. В рамках метода не надо использовать активные источники колебаний, например, взрывы, удары или вибрацию, способные нанести ущерб исследуемому объекту. Но обработка полученных в результате применения метода стоячих волн данных вызывала трудности и потребовала больших времён. Для этого был разработан ПАК.
Андрей Скоробогатько
Магистр кафедры геофизических систем НГТУ НЭТИ
«В процессе проведения измерений мы размещаем датчики с повторяющимся шагом по исследуемому объекту. Датчики измеряют мгновенную скорость его колебаний. Эти колебания незаметны для человека, так как измеряются в нанометрах. Из записанных шумовых колебаний мы выделяем собственные колебания исследуемого объекта — стоячие волны. Интерпретируя картину распределения стоячих волн, можно диагностировать состояние объекта, выявлять в нём дефекты».
По словам магистра кафедры геофизических систем НГТУ НЭТИ Андрея Скоробогатько, ранее для построения карт амплитудного распределения стоячих волн, пригодных для диагностики сооружений, необходимо было рассчитать спектрограммы сейсмических записей в одной программе, получить усреднённые спектры колебаний, соответствующие точкам наблюдения, выбрать значение амплитуды колебаний с интересующей частотой и, сопоставив с координатами, нанести пик на карту в другой программе. Описанные действия повторялись для всех точек измерения. Андрей Скоробогатько рассказал, что создал ПАК, существенно упрощающий задачу обработки данных. В программный комплекс можно вносить сейсмические записи и схемы измерения, а ПАК автоматически строит карту амплитудного распределения колебаний по выделенному диапазону частот.
Разработка прошла практические эксперименты. С её помощью были обследованы несколько жилых домов в Подмосковье, здания животноводческого комплекса в Тверской области. При обработке полученных данных комплекс продемонстрировал свою работоспособность и эффективность.
ПАК прошёл государственную регистрацию программ для ЭВМ, уже внедрён в работу коллективом учёных, является обязательным при обработке данных и ведутся работы по улучшению пользовательского опыта и добавлению новых возможностей.
