Ученые ВШЭ и РАН создали систему мониторинга подземных вибраций

Специалисты МИЭМ ВШЭ и ИПКОН РАН разработали математическую модель мониторинга, способную в режиме реального времени определять источники опасных подземных колебаний. Результаты исследования опубликованы в журнале «Горная промышленность».

Подземные вибрации возникают при взрывных работах, движении тяжелой техники и других производственных процессах. Особенно опасными считаются низкочастотные колебания, которые распространяются на значительные расстояния и способны вызывать повреждения зданий, дорог и инженерных сооружений.

Как работает новая система

Исследователи отмечают, что в реальных условиях на один объект могут одновременно воздействовать несколько источников вибрации. Помимо карьеров и шахт, помехи создают транспорт, строительная техника и различные производственные механизмы.

Для решения этой задачи ученые предложили использовать компактную малоапертурную сейсмическую антенну. Она представляет собой группу датчиков, размещенных на небольшом расстоянии друг от друга. Полученные сигналы анализируются алгоритмами, которые позволяют определить направление распространения колебаний и установить их источник.

В отличие от традиционных систем, новая технология не требует развертывания большого количества оборудования и сложной инфраструктуры.

Испытания показали высокую точность

Для проверки эффективности специалисты смоделировали распространение сейсмических волн и протестировали антенну из десяти датчиков. Результаты показали, что на расстоянии более 10 метров ошибка определения параметров не превышает 7%, а при удалении свыше 50 метров снижается до 4%.

По словам профессора МИЭМ ВШЭ и заведующего лабораторией контроля и мониторинга ИПКОН РАН Сергея Нефедова, разработка позволяет не только фиксировать вибрации, но и заранее оценивать риски, чтобы принимать меры до появления трещин и деформаций.

Авторы проекта считают, что в будущем систему можно интегрировать в цифровые комплексы экологической безопасности. По словам аспиранта МИЭМ ВШЭ Максима Икренникова, технология сможет автоматически передавать данные в системы управления промышленными объектами для оперативной корректировки производственных процессов.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.