Демо-версия

Разработчик: simmakers.ru
Цифровой двойник – это постояннодействующая компьютерная модель грунтов основания инженерного сооружения, учитывающая инженерно-геологическое строение, положение строительных и фундаментных конструкций подземной части сооружений, наличие термостабилизирующих устройств. Цифровой двойник является многофункциональным инструментом для контроля состояния мерзлых грунтов, который визуализирует температуру и осадку грунтов. Безопасная эксплуатация инженерных сооружений в области распространения многолетнемерзлых грунтов во многом зависит от точностиЦифровой инженерно-геокриологический двойник комплекса сооружений

Цифровой двойник – это постояннодействующая компьютерная модель грунтов основания инженерного сооружения, учитывающая инженерно-геологическое строение, положение строительных и фундаментных конструкций подземной части сооружений, наличие термостабилизирующих устройств. Цифровой двойник является многофункциональным инструментом для контроля состояния мерзлых грунтов, который визуализирует температуру
и осадку грунтов.

Фото НПС-14

Фото НПС-14

3D модель в ПО Frost 3D

3D модель в ПО Frost 3D

Дискретизация модели для численного прогноза

Дискретизация модели для численного прогноза

Роль цифровых двойников в геотехническом мониторинге

Безопасная эксплуатация инженерных сооружений в области распространения многолетнемерзлых грунтов во многом зависит от точности прогнозных расчетов температуры грунтов и качества проводимого геотехнического мониторинга. Сложность сооружения и инженерно- геокриологических условий на его территории повышает риски аварийных ситуаций в ходе строительства и эксплуатации. Обеспечение безопасной и экономически эффективной эксплуатации требует сбора и обработки большого количества информации в режиме реального времени.

Цифровой двойник – новый подход к геотехническому мониторингу и прогнозу состояния ММГ. Это современный инструмент, позволяющий производить комплексный анализ данных геотехнического мониторинга для объектов любой сложности: дамбы, рудники, обогатительные фабрики, нефтегазовые месторождения, участки плотной городской застройки и многие другие.

Модель во Frost 3D

Визуализация прогнозного расчета

Визуализация прогнозного расчета

Программа Frost.ГТМ

Визуализация данных мониторинга

Визуализация данных мониторинга

Какие возможности дает цифровой двойник

Цифровой инженерно-геокриологический двойник объединяет продукты Frost 3D и Frost.ГТМ в уникальный сервис, выполняющий функции:

  • Визуализация температур и деформации грунтового основания в настоящее время, в ретроспективе и в перспективе;
  • Расчет несущей способности свай и опор в режиме реального времени и прогноз их состояния на несколько лет вперед на основании актуальных данных мониторинга;
  • Контроль уровня грунтовых вод и определение их влияния на температурный и деформационный режим грунтов оснований.

Использование цифрового двойника дает следующие преимущества:

  • Предупреждение аварийных ситуаций, связанных с состоянием фундаментов и грунтов оснований;
  • Снижение затрат на эксплуатацию сооружения – корректирующие мероприятия можно заранее спланировать и проводить их точечно, оценивая достаточность путем выполнения точного численного расчета на модели цифрового двойника сооружения;
  • Рациональное планирование жизненного цикла объекта – с помощью цифрового двойника расширение/реконструкция находящегося в эксплуатации комплекса сооружений произойдет максимально эффективно.

Этапы создания цифрового двойника

На первом этапе создания цифрового двойника строится модель рельефа. Построение модели производится вручную или автоматически путем загрузки облака точек или импорта поверхности в программу Frost 3D.

Облако точек (по результатам лазерного сканирования)

Облако точек (по результатам лазерного сканирования)

Восстановление 3D-рельефа

Восстановление 3D-рельефа

На основании результатов инженерных изысканий выполняется построение трехмерной геологической модели участка застройки. Frost.Термо (входит в ПО Frost 3D) содержит ряд инструментов для построения моделей любой сложности, а также позволяет импортировать модель из стороннего ПО.

Геологический разрез

Геологический разрез

Трехмерная геологическая модель

Трехмерная геологическая модель

Заполняется база данных материалов: данные термометрии, физические свойства грунтов, климатические характеристики района и параметры, полученные в ходе геотехнического мониторинга. После дискретизации модели и назначения граничных условий производится калибровка модели для подтверждения сходимости расчетных и фактических данных.

Граничные условия, отображаемые в модели

Граничные условия, отображаемые в модели

Дискретизированная модель, 116 млн узлов.

Дискретизированная модель, 116 млн узлов.

Цифровой двойник подключается к системе мониторинга через программу Frost.ГТМ, которая отражает текущее состояние ММГ и содержит базу данных всех наблюдаемых параметров (температура грунтов, деформация, уровень грунтовых вод, климатические параметры и др.). Система автоматически оповещает о негативных трендах, позволяет производить анализ данных и прогнозировать состояние ММГ, учитывая меняющиеся параметры модели.

Визуализация прогнозного расчета во Frost 3D

Визуализация прогнозного расчета во Frost 3D

Визуализация данных мониторинга во Frost.ГТМ

Визуализация данных мониторинга во Frost.ГТМ

Примеры цифровых двойников

Плотина

Здесь будет рисунок плотины во Frost3D

Здесь будет изображение плотины во Frost.ГТМ