Патраков П.А.
МОНИТОРИНГ ИНФРАСТРУКТУРНЫХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ *
Аннотация:
статья посвящена роли информационных технологий в мониторинге инфраструктурных объектов. Рассматриваются современные методы и инструменты, используемые для сбора, анализа и интерпретации данных, получаемых с различных объектов инфраструктуры, таких как энергетические сети, транспортные системы и водоснабжение. Особое внимание уделено таким технологиям, как Интернет вещей (IoT), большие данные, искусственный интеллект, машинное обучение и геоинформационные системы (ГИС), которые способствуют повышению эффективности, безопасности и устойчивости инфраструктуры. В статье приводятся примеры применения этих технологий в различных отраслях, таких как энергетика, транспорт и водоснабжение. Подчеркивается важность интеграции информационных технологий для прогнозирования неисправностей, оптимизации ресурсов и улучшения управления инфраструктурными системами.
Ключевые слова:
инфраструктура, мониторинг, интернет вещей, информационные технологии, большие данные
В последние десятилетия информационные технологии (ИТ) сыграли ключевую роль в улучшении управления инфраструктурными объектами. Системы мониторинга, использующие новейшие технологии, позволяют эффективно управлять различными видами инфраструктуры, включая энергетические сети, транспортные системы, водоснабжение и многие другие. В этой статье мы рассмотрим, как информационные технологии влияют на мониторинг инфраструктурных объектов и как они способствуют повышению их эффективности, безопасности и устойчивости.1. Понятие мониторинга инфраструктурных объектов.Мониторинг инфраструктурных объектов — это процесс сбора, анализа и интерпретации данных о состоянии различных компонентов инфраструктуры с целью выявления неисправностей, прогнозирования возможных проблем и оптимизации работы систем. Современные системы мониторинга основываются на интеграции датчиков, программного обеспечения и сетевых технологий, что позволяет непрерывно отслеживать состояние объектов в реальном времени.2. Роль информационных технологий в мониторинге.Информационные технологии значительно расширяют возможности мониторинга, обеспечивая интеграцию разных систем и использование данных для принятия обоснованных решений. Вот основные аспекты, в которых ИТ играют важную роль:2.1. Использование Интернета вещей (IoT).Интернет вещей (IoT) представляет собой концепцию, при которой физические объекты оснащаются датчиками и подключаются к интернету для сбора и передачи данных. В сфере инфраструктурного мониторинга IoT позволяет создавать умные системы, которые способны отслеживать состояние различных объектов, таких как мосты, здания, электростанции, трубы водоснабжения и т.д. Например, в мостах могут быть установлены датчики, измеряющие вибрацию, деформацию и нагрузку. Эти данные помогают предсказывать возможные повреждения и предотвращать аварийные ситуации.2.2. Большие данные (Big Data).Системы мониторинга генерируют огромное количество данных, и обработка этих данных требует мощных аналитических инструментов. Большие данные позволяют собирать, хранить и анализировать данные, полученные с разных датчиков и устройств, что помогает не только в оценке текущего состояния объектов, но и в прогнозировании будущих событий. Например, использование аналитики больших данных позволяет прогнозировать износ оборудования, потребности в ремонте или обслуживании, а также выявлять закономерности, которые могут указывать на возможные поломки.2.3. Искусственный интеллект и машинное обучение.Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение находят применение в мониторинге инфраструктуры для прогнозирования неисправностей, оптимизации работы систем и принятия решений на основе анализа данных. Эти технологии позволяют обучать системы на исторических данных и обнаруживать аномалии, которые могут сигнализировать о проблемах. Например, в энергетических системах ИИ может анализировать данные о потреблении энергии и предложить рекомендации по оптимизации использования ресурсов.2.4. Геоинформационные системы (ГИС).Геоинформационные системы (ГИС) позволяют интегрировать пространственные и текстовые данные, что чрезвычайно важно для мониторинга инфраструктуры. С помощью ГИС можно создавать карты, отображающие текущее состояние различных объектов (например, дорожных сетей, водопроводных труб или энергетических линий), а также анализировать их распределение и выявлять уязвимые места. ГИС также используется для оценки рисков, например, при оценке устойчивости инфраструктуры к природным катастрофам.3. Преимущества использования информационных технологий в мониторинге инфраструктуры.Использование информационных технологий в мониторинге инфраструктурных объектов приносит ряд важных преимуществ:Прогнозирование и предупреждение о неисправностях. Системы мониторинга могут заранее выявить потенциальные проблемы, что позволяет провести профилактическое обслуживание и снизить вероятность аварий.Оптимизация ресурсов. Мониторинг в реальном времени помогает эффективно распределять ресурсы, избегать перерасхода и минимизировать затраты.Повышение безопасности. Регулярный мониторинг позволяет своевременно выявлять опасности для здоровья и безопасности людей (например, при повреждении мостов или газопроводов).Устойчивость к внешним воздействиям. Системы мониторинга помогают минимизировать риски, связанные с природными катастрофами (пожары, наводнения, землетрясения) и другими внешними угрозами.4. Примеры применения информационных технологий в мониторинге инфраструктурных объектов.4.1. Энергетика.В энергетическом секторе системы мониторинга, основанные на ИТ, играют важную роль в обеспечении бесперебойной работы сетей. Например, в распределенных энергетических системах используются датчики для мониторинга состояния трансформаторов, линий электропередач и других объектов. Эти данные поступают в центры управления, где анализируются для предотвращения перегрузок и отказов в системе.4.2. Транспорт.В области транспорта используются системы мониторинга для управления движением, контроля состояния дорог и мостов, а также для мониторинга состояния транспортных средств. Датчики, установленные на дорогах и мостах, позволяют отслеживать нагрузки и выявлять изменения, которые могут привести к аварийным ситуациям. Внедрение интеллектуальных транспортных систем (ITS) позволяет оптимизировать движение, сокращать время в пути и уменьшать количество аварий.4.3. Водоснабжение и водоотведение.В системах водоснабжения и водоотведения информационные технологии используются для мониторинга качества воды, состояния трубопроводов и эффективного распределения ресурсов. Датчики могут отслеживать параметры воды (температура, уровень загрязнения, давление) и передавать данные для оперативного реагирования на аварийные ситуации.Заключение.Информационные технологии открывают новые горизонты для мониторинга инфраструктурных объектов, обеспечивая высокую степень автоматизации, точности и предсказуемости. Использование таких технологий позволяет существенно улучшить управление, снизить риски и повысить эффективность работы инфраструктуры. Важно, что развитие и внедрение этих технологий открывает возможности для создания более устойчивых и безопасных систем, что в конечном итоге способствует улучшению качества жизни населения и развитию экономики.
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 2
Ссылка для цитирования:
Патраков П.А. МОНИТОРИНГ ИНФРАСТРУКТУРНЫХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ // Вестник науки №5 (86) том 2. С. 880 - 885. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/22937 (дата обращения: 20.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+