Система дистанционного мониторинга

Платформа Urban Substrate Intelligence: WGMD-4 для «города, управляемого данными»

Город XXI века — это огромный взаимосвязанный организм, но его самый важный и наименее изученный слой — это городская подложка — сложная геологическая структура, измененная деятельностью человека, под улицами, в которой находятся коммуникации, фундаменты, туннели и природные объекты. Управление этим скрытым слоем — это следующий шаг на пути к повышению эффективности, безопасности и устойчивости городской инфраструктуры. Платформа WGMD-4 Urban Intelligence создана специально для решения этой задачи. Он работает как подземный компьютерный томограф, предоставляя 3D-карты с высоким разрешением и точностью ±1%, которые объединяют искусственную и естественную среду в единую понятную модель. Используя мощность сигнала 900 В для проникновения сквозь городскую застройку и усовершенствованные датчики для различения труб, кабелей и геологических объектов, он превращает хаотичный подземный мир в структурированный, доступный для запросов и использования цифровой актив, формируя важнейшее третье измерение цифрового двойника «умного города».

Создание единой карты подземных коммуникаций (USUM): конец «лотереи с раскопками»
Одной из самых распространенных и дорогостоящих проблем в городах является повреждение коммуникаций во время земляных работ — опасная и разрушительная «лотерея», вызванная неполнотой или неточностью данных. WGMD-4 позволяет создать по-настоящему единую карту подземных коммуникаций (Unified Subsurface Utility Map, USUM). В отличие от отдельных трассоискателей, он может одновременно отображать несколько коммуникаций — как металлических, так и неметаллических, — а также определять их глубину и приблизительный диаметр, обнаруживая нарушенную засыпку и пустоты вокруг них. Пространственная точность ±1% позволяет интегрировать эти данные непосредственно в городскую ГИС и программное обеспечение для инженерного проектирования. Прежде чем будет выдано разрешение на проведение работ на улице, подрядчики и городские инженеры могут свериться с авторитетным источником USUM, что значительно снижает риск забастовок, минимизирует перебои в дорожном движении, уменьшает расходы на страхование и обеспечивает общественную безопасность. Уже одно это окупает вложения муниципальных властей.

Геотехническая подготовка основания для повышения плотности городской застройки и устойчивости к изменению климата
По мере того как города становятся все более высотными и готовятся к последствиям изменения климата, первостепенное значение приобретает понимание несущей способности и устойчивости грунта. WGMD-4 предоставляет геотехнические данные в масштабах всего города. С его помощью можно определить участки с искусственным грунтом (старыми свалками), сжимаемыми грунтами или переменной глубиной залегания коренных пород, которые представляют опасность для новых высотных зданий. Это позволяет более рационально зонировать территорию и проектировать более экономичные фундаменты. Для повышения устойчивости к изменению климата можно выявлять городские «острова тепла» в грунте (участки с сухой, непроводящей почвой) или составлять карты подземных водоносных горизонтов, которые способствуют затоплению городов во время сильных дождей. Эти данные крайне важны для проектирования эффективной «зеленой» инфраструктуры (например, инфильтрационных садов) и моделирования сценариев наводнений, что позволяет перейти от двухмерного планирования к трехмерному управлению объемами.

Мониторинг критически важной городской инфраструктуры: тоннелей, набережных и объектов культурного наследия
WGMD-4 служит системой постоянного мониторинга критически важных городских объектов. В тоннелях метро она может проводить регулярное сканирование с поверхности или из соседних скважин для обнаружения пустот в грунте или изменений в содержании влаги, которые могут предшествовать образованию провалов или указывать на деформацию облицовки тоннеля. В исторических центрах городов, построенных на неустойчивом грунте или вблизи рек, она может отслеживать фундаментные грунты бесценных исторических зданий на предмет признаков оседания или проникновения влаги. Для искусственных откосов и насыпей вдоль городских автомагистралей и железных дорог это может стать ранним предупреждением об их неустойчивости. Такая возможность предиктивного обслуживания подземных объектов предотвращает катастрофические разрушения в самых густонаселенных районах, обеспечивая общественную безопасность, экономическую активность и сохранность культурного наследия.

Управление подземными водами в городских условиях
Города кардинально меняют естественный круговорот воды. WGMD-4 превращает городской водоносный горизонт в видимый и управляемый ресурс. С его помощью можно составить карту сложного взаимодействия между протекающими водопроводными трубами, системами инфильтрации ливневых вод и естественным уровнем грунтовых вод. Это необходимо для: 1) управления откачкой воды при проведении земляных работ с целью предотвращения оседания соседних зданий, 2) проектирования устойчивых городских дренажных систем (УГДС) для эффективного пополнения запасов грунтовых вод и 3) отслеживания потенциального загрязнения от старых промышленных объектов в городской системе грунтовых вод. Благодаря трехмерному моделированию городской гидрологии города могут перейти от простого отвода воды к использованию ее в качестве ресурса в городской инфраструктуре, повышая устойчивость к засухам и наводнениям.

Поддержка экономики замкнутого цикла: городская добыча полезных ископаемых и управление свалками
Умный город будущего — это город с замкнутым циклом производства и потребления. WGMD-4 поддерживает эту концепцию, позволяя осуществлять добычу полезных ископаемых в городских условиях — определение характеристик старых свалок для извлечения ценных материалов или их безопасной подготовки к новому использованию. Система может отображать границы свалок, оценивать их объем, а иногда и различать типы материалов. Она также играет ключевую роль в управлении существующими свалками, отслеживая выбросы фильтрата, которые могут представлять угрозу для грунтовых вод. Таким образом, проблемные городские территории превращаются в потенциальные ресурсные базы или в участки, которые можно использовать по-новому, замыкая материальный цикл в пределах города.

Таблица технических характеристик Smart City Analytics

Платформа для городских инноваций и сотрудничества
Истинная сила WGMD-4 заключается в том, что она выступает в роли платформы для совместной работы. Создаваемая ею комплексная 3D-модель становится общим хранилищем данных. Коммунальные службы, транспортные управления, департаменты планирования, природоохранные ведомства и частные застройщики могут получать доступ к этой «живой» модели и вносить в нее свой вклад в соответствии с установленными протоколами. Это позволяет преодолеть печально известную «разрозненность» в городском управлении. Транспортное управление, планирующее строительство нового тоннеля, может на этапе планирования учесть все возможные конфликты с коммунальными службами. Экологическая служба, осуществляющая мониторинг загрязненной территории, может определить, не приведет ли осушение грунта под новым зданием к распространению загрязняющих веществ. Такая единая ситуационная осведомленность о городской инфраструктуре является отличительной чертой по-настоящему умного, эффективного и устойчивого города. Система WGMD-4 обеспечивает критически важный сенсорный уровень, необходимый для того, чтобы этот интеллект стал реальностью, а город будущего был не просто «умным» на первый взгляд, но и по-настоящему интеллектуальным.