Статья 3: Как управлять разрозненными данными и изменениями, которые вносятся в данные со временем

Независимо от того, над каким именно инфраструктурным проектом вы работаете, скорее всего, вы столкнетесь с огромным многообразием различных типов данных, каждый из которых жизненно необходим для принятия решений и разработки стратегий проектирования.

Однако эти типы данных часто разрозненны, то есть отличаются друг от друга по структуре, методам сбора, пространственным атрибутам и временным характеристикам.

Первый шаг к эффективному управлению данными и их интеграции на протяжении всего жизненного цикла вашего проекта — это понять различающиеся типы данных, которые обычно обрабатываются в этих проектах, и тот фактор, который делает их разрозненными.

Отбор проб грунта при проведении инженерно-геологических изысканий.

Разрозненные данные создают сложные проблемы для инженеров-геомехаников, особенно когда проектные группы пытаются объединить различные наборы данных в единую, пригодную для использования модель.

Одним из основных препятствий, связанных с разрозненными наборами данных, являются трудности с интеграцией. Объединение данных из нескольких источников в единую модель требует много времени и подвержено ошибкам. Несовместимые форматы данных, пространственные разрешения и уровни точности требуют дополнительной обработки, а любое несоответствие может исказить окончательную модель.

Еще одна трудность возникает при визуализации разрозненных данных. Например, данные скважин обычно вертикальные и дискретные, в то время как геофизические исследования, такие как данные сейсмической съемки, непрерывны и могут быть двумерными либо трехмерными. Согласовать эти различные типы данных для реалистичного отображения условий геологической среды невероятно сложно без правильно подобранных инструментов.

Бурение, выполняемое гидравлическим буровым станком во время строительства автомагистрали / дороги

Данные не остаются неизменными — по мере продвижения проектов они развиваются, и на каждом этапе появляется новая информация и новые трудности.

На ранних этапах проекта, таких как планирование и подача предварительных заявок на тендеры, объем данных часто ограничен. Однако по мере того, как проекты переходят на этапы детального проектирования и определение победителей тендеров на выполнение работ, объемы данных увеличиваются почти экспоненциально.

Дополнительные исследования, испытания и кампании дистанционного зондирования, такие как бурение новых скважин или лидарная съемка, приносят новые сведения, которые приводят к развитию набора данных.

Такое накопление данных, которые постоянно обновляются и уточняются с течением времени, становится причиной дополнительных сложностей. Хотя постоянные обновления помогают поддерживать модель в точном соответствии действительному положению дел в реальном времени, без соответствующих инструментов управления данными такая модель может стать громоздкой.

Обработка временных характеристик данных требует гибкого подхода, при котором можно легко интегрировать новые данные. Это позволяет рабочим группам обновлять модели, совершенствовать проекты и реагировать на меняющиеся требования проекта, сохраняя при этом всесторонний обзор условий геологической среды, охватывающий весь период реализации проекта.

Руководящие документы по управлению и использованию данных исследования площадки имеют решающее значение для обеспечения согласованности, качества и соответствия требованиям во всех проектах, особенно при работе со сложными, меняющимися наборами данных. Эти руководящие документы варьируются от рамочных структур, общепризнанных на международном уровне, до стандартов, принятых в конкретных странах, и даже до передовых методов работы, утверждаемых в отдельных компаниях.

Международные стандарты создают широкую рамочную структуру, которую можно адаптировать к различным типам проектов и к разным регионам, помогая сделать управление геотехническими данными более целостным.

Например, в 2023 году Международной ассоциацией по инженерной геологии и окружающей среде (IAEG) выпущено руководство по разработке и применению инженерно-геологических моделей — комплексная структура, позволяющая упорядочивать знания при рассмотрении всех геологических условий и их инженерных характеристик, имеющих отношение к проекту. Этот руководящий документ призван предоставить практические рекомендации по эффективному использованию инженерно-геологических моделей для широкого спектра областей применения, включая гражданское строительство.

В дополнение к международным стандартам отдельные страны разработали особые руководящие документы, соответствующие их собственным нормативным и экологическим стандартам. Эти руководящие документы влияют на процедуры сбора и хранения данных в геотехнических проектах, а также обмен такими данными в каждой стране.

К примеру, такие организации, как Ассоциация специалистов по геотехнике и геоэкологии (AGS) в Великобритании, и такие проекты, как формат обмена данными по геотехнике и геоэкологии (DIGGS) в США, предоставляют стандарты, помогающие инженерам оптимизировать обмен данными и обеспечивать их совместимость на различных платформах и в разных инструментах.

Многие организации и компании в инфраструктурной отрасли также разрабатывают собственные внутренние руководящие документы, особенно если компания работает в нескольких странах с разными нормативно-правовыми требованиями.

Эти методы работы, принятые в конкретной компании, помогают стандартизировать управление данными, при этом соблюдая международные стандарты и требования местных руководящих документов, чтобы адаптироваться к требованиям страны или территориальной единицы, где реализуется проект.

Общественные организации и компании-собственники инфраструктурных объектов также все больше осознают, что информация о недрах является ценным активом.

Геостатистическая модель расчетных концентраций ацетона в шлейфе загрязнений, созданная с использованием Leapfrog Works от Seequent.

При работе с множеством разнородных наборов данных, которые могут различаться по типу, формату и источнику, цифровые инструменты обеспечивают более простую интеграцию и визуализацию данных и управление данными.

Инструменты для трехмерной визуализации изменили способ взаимодействия инженеров с данными о недрах. Например, программы на основе САПР позволяют рабочим группам преобразовывать сложные наборы данных в визуальные форматы и создавать подробные модели проектов для конструкций, которые они проектируют. Однако эти программы часто не справляются с обработкой данных геологической среды при построении геологических моделей в проектировании. Такие инструменты, как Leapfrog Works, предлагают возможности трехмерного моделирования, специально предназначенные для обработки данных геологической среды, что упрощает инженерам интеграцию данных из нескольких источников для более быстрого понимания условий и рисков на площадке.

Пакет инструментов Seequent для работы с геотехническими данными, включающий OpenGround, Central, GeoStudio и PLAXIS, разработан для управления разнообразными геотехническими данными и их интеграции. Они поддерживают множество форматов, отвечающих требованиям отраслевых стандартов, тем самым максимально упрощая обеспечение соответствия нормативным документам — как международным, так и принятым в отдельных государствах.

Цифровые инструменты помогают обеспечить бесперебойный поток данных благодаря динамическим обновлениям между программными платформами, гарантируя актуальность всех компонентов проекта и их соответствие последним данным.

Избавляясь от необходимости вручную выполнять повторяющиеся задачи, такие как изменение формата данных и обновление моделей, вы освобождаете свое время для более ценной работы, например, проверки гипотез и принятия обоснованных решений. В конечном итоге задержки в проекте сокращаются, а инженеры обретают возможность принимать решения оперативнее и на более прочной информационной основе — решения, которые могут стать причиной провала проекта либо залогом его успеха.

Позволяя разным рабочим группам одновременно получать доступ к выкладываемым в общий доступ данным и моделям, цифровые инструменты также поддерживают совместную работу в режиме реального времени, улучшая обмен информацией и гарантируя, что в распоряжении групп специалистов всегда будет самая свежая информация о проекте.

Цифровые инструменты также помогают сократить количество ошибок за счет повышения точности данных и контроля качества. Автоматизированные механизмы интеграции и контроля качества при обработке данных сводят к минимуму число ошибок, вызванных человеческим фактором, а возможность регулярного обновления динамической модели путем внесения новой информации гарантирует, что данные всегда актуальны и надежны.

Платформы визуализации данных, такие как Leapfrog, помогают пользователям изучать разрозненные типы данных в единой трехмерной среде, лучше понимать введенную информацию и выявлять потенциальные ошибки на ранних этапах, прежде чем они смогут повлиять на проект.

Сложная серия разломов вдоль новой нитки тоннеля, которая проходит параллельно исходному тоннелю. Модель создана в Leapfrog Works от Seequent на основе ограниченных данных скважин с использованием сохранившихся в архиве карт забоя исходного тоннеля.

Функции контроля в цифровых инструментах также помогают рабочим группам отслеживать изменения данных с течением времени, обеспечивая полную прослеживаемость и прозрачность при принятии решений. Благодаря такому отслеживанию рабочие группы могут управлять факторами неопределенности и применять менее пессимистичный подход к проектированию, потенциально сокращая затраты по проекту.

Управление неоднородными данными, которые претерпевают изменения на разных этапах проекта и непрерывно растут в объеме, может стать сложной задачей для инженеров, работающих над инфраструктурными проектами. Различия в форматах данных, степени их точности и пространственном охвате создают трудности с интеграцией данных, которые могут повлиять на сроки реализации и результаты проекта.

Такие инструменты, как Seequent, призваны упростить процесс интеграции, обеспечивая бесперебойное, динамическое внесение данных, повышая производительность и одновременно сокращая количество ошибок. Обеспечивая визуализацию в реальном времени, возможность осуществлять проверки и контроль качества, цифровые инструменты преобразуют разрозненные данные в полезные аналитические выводы.

Надежные итеративные рабочие процессы помогают группам инженеров-проектировщиков принимать обоснованные решения, гарантируя, что каждый этап проекта основан на точной, надежной и актуальной информации.