«Brasfield & Gorrie» — одна из курпенйших частных строительных компаний использует полученную с помощью дронов 3D-модель для сравнения фактического выполнения земляных работ на строительном объекте с плановыми показателями.
Согласно докладу «Goldman Sachs» этого года на сектор строительства придется наибольшее использование дронов в ближайшем будущем. Мы наблюдали похожую тенденцию, когда анализировали данные пользователей в системе DroneDeploy при подготовке отчета «Использование дронов в промышленности и торговле», — в строительной отрасли быстрее всего росло использование дронов. Многих это не удивило. Коммерческие и пользовательские модели дронов сегодня с легкостью могут облететь область строительства и оперативно продемонстрировать ход строительства на картах с высоким разрешением и на трехмерных моделях, что является очень эффективным решением по сравнению с традиционными методами.
Однако несмотря на частые обсуждения преимуществ использования дронов в строительной отрасли, существует не так уж много реальных историй от строительных компаний, которые на самом деле используют дронов.
Поэтому мы рады представить вашему вниманию историю от одного из крупнейших частных игроков строительной отрасли США компании «Brasfield & Gorrie» об использования дронов, в данном случае для получения карты высот при строительстве госпиталя и ее сравнения со стройгенпланом для оценки выполнения работ.
Дроны в «Brasfield & Gorrie»
«Brasfield & Gorrie» начали использовать дроны для наблюдений несколько лет назад, но были вынуждены временно прекратить в связи с необходимостью получить разрешение в соответствии с новым регламентом, выпущенным Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA) 15 декабря 2015 года. Сегодня работу с дронами в компании выполняет группа «Virtual Design and Construction (VDC)», в которой 24 сотрудника занимаются оптимизацией строительных процессов посредством создания цифровой модели хода выполнения строительных работ.
Хантер Коул (Hunter Cole), координатор визуального проектирования, так описывает деятельность группы: «мы участвуем почти во всех проектах компании, где требуется трехмерное моделирование».
Каждый региональный офис отделения снабжен оборудованием DJI Inspire. Будь то аэросъемка (фото или видео), создание детальных 3D-моделей с использованием фотограмметрии, дроны позволяют быстро, безопасно и недорого собирать информацию на всех этапах строительства.
Земляные работы на площадке строительства госпиталя
В процессе строительства госпиталя на площадке размеров 61 акр (24,4 га) в группу «VDC» обратилось местное отделение строительной компании. Субподрядчик объявил об окончании подготовительных земляных работ, но управляющий отделением был уверен, что результаты его работы не соответствуют плановой документации. Поэтому он запросил помощь группы «VDC» для уточнения объема выполненных работ. О дальнейшем нам рассказали координатор группы Джесси Крич (Jesse Creech) и полевой инженер Чарльз Куртис (Charles Curtis).
«Нас попросили выяснить разницу между уровнем стройплощадки на текущий момент и тем, который был запланирован», — сказал Чарльз Куртис.
Учитывая размер стройплощадки, дроны были оптимальным выбором, т.к. измерение вертикального профиля традиционными методами является очень длительным и затратным процессом.
Облетая площадку
Группа «VDC» наняла местную компанию «Dronebase», поставщика услуг с использованием дронов, для облета площадки с привлечением помощи лицензированного пилота. «Dronebase» сделала облет площадки, использовав модель Phantom 3 Pro и мобильное приложение DroneDeploy для планирования и автоматизации полета. Учитывая размеры площадки, потребовалось совершить несколько вылетов. Вся работа заняла около часа.
Т.к. предполагалось использовать полученную карту для сравнительного анализа, было важным чтобы она при наложении на имеющиеся чертежи точно совпадала с ними. Для обеспечения точности «Brasfield & Gorrie» использовали наземные контрольные точки (GCP, ground control points) (узнайте больше о GCP и точности карт).
После облета стройплощадки «Brasfield & Gorrie» загрузили полученные изображения в облачнуюая платформа DroneDeploy, которая в тот же день на их основе представила ортомазаичную карту, карту вертикального профиля и в 3D-модель.
Ортомозаичная карта (ссылка на большую карту с возможностью приближения)
Нажмите для ознакомления с картой высот.
Нажмите для просмотра 3D-модели.
Сравнение плана и фактического состояния стройплощадки
Получив карту от DroneDeploy, Джесси далее должен был перевести ее в тот же формат, в котором были сделаны плановые чертежи, стремясь к максимальной точности (т.е. чтобы географические метки совпадали на обеих картах).
Вводя данные о наземных контрольных точках, он убедился, что карта была точно выравнена (это возможно при использовании DroneDeploy’s Premier plan). Далее Джесси экспортировал 3D-модель как точечное множество в программное обеспечение третьей стороны. И оттуда перевел модель в требуемую систему координат, которая использовалась при создании чертежей (сейчас это можно сделать при помощи DroneDeploy, всего лишь набрав 4-хзначный код EPSG, но в то время команда «VDC» сделала это через стороннее ПО).
Визуальная проекция того, как вертикальный профиль соотносится с плановым, используя трехмерное точечное множество .
Когда обе модели были должным образом выравнены, Джесси смог сравнить их. В итоге получилась тепловая карта, показывающая результаты земляных работ и их отклонения от плана: зоны, отмеченные зеленым цветом совпадают с планом, синим — слишком низкие, розовым — слишком высокие.
Тепловая карта сравнения вертикального профиля: зоны, отмеченные зеленым цветом совпадают с планом, синим — слишком низкие, розовым — слишком высокие.
На тепловой карте Джесси можно ясно увидеть, что было сделано субподрядчиком.
По итогам сравнения стало ясно, что необходимо вывести дополнительные объемы грунта для достижения требуемых показателей по земляным работам.
Более быстрый сбор данных ведет к увеличению показателя возврата прибыли
Используя дроны, «VDC» смогла оценить результаты земляных работ намного быстрее, чем если использовались традиционные методы, при этом не потеряв в точности.
По словам полевого инженера Чарльза, подобная работа раньше потребовала бы сделать более 1000 проверочных снимков.
«Обычно мы бы использовали автоматизированные тахеометры для составления решетки точек высоты. Мне бы пришлось использовать как минимум решетку 50 х 50 для подобной площадки. С площадью в 61 акр потребовалось бы сделать более 1000 отдельных снимков с различными настройками. Совмещая это с обычной работой, мы потратили бы много недель и серьезно бы выбились из графика. Эта 1000 снимков не позволит узнать обо всех кучках отработанной земли или канавах, поэтому для сохранения точности нам бы пришлось исследовать все контуры непредусмотренных деталей, что значительно увеличит количество снимков», — говорит Чарльз.
И даже если 1000 снимков звучит как много, дрон с легкостью фиксирует намного, намного больше данных что позволяет создать намного более точную модель вертикального профиля площадки.
«Получение множества точек, представляющее целиком всю площадку, за пару часов с использованием дрона оказывается огромным преимуществом для бюджета и графика», — сказал Джесси.
Скорость анализа данных в принципе сопоставима со скоростью при использовании других методов, но Чарльз уверен, что процесс будет со временем совершенствоваться. «Мы многое узнали благодаря этому процессу, и я чувствую, что в будущем мы сможем увеличить точность и значительно снизить время обработки и анализа данных», — сказал он.
В целом, данный пример проиллюстрировал огромную экономию по времени и ресурсам, которую может обеспечить компании «Brasfield & Gorrie» топографическая съёмка, выполненная дронами. «Скорость, с которой дрон может облететь и снять детальные изображения очень экономит время. По моим ощущениям, мы потратили на это в три раза меньше, времени, чем если бы делали это в ручную», — отметил Чарльз. Джесси так резюмировал:
«Затратив немного времени и денег мы смогли выяснить результат земляных работ и сделать выводы, что в иных случаях бывает очень дорогим и длительным процессом. В данном случае коэффициент окупаемости инвестиций очень высок».
Советы и лучшие способы использования дронов в строительной отрасли
Думали ли вы о внедрении дронов в ваш строительный бизнес? Группа «VDC» компании «Brasfield & Gorrie» может дать вам несколько советов:
- заранее продумайте вашу задачу. Нет двух одинаковых строительных площадок, как и одинаковых сложностей с ними. Худшее, что вы можете сделать — явиться на площадку без определенного плана полета;
- установите для себя цели. Имейте представление о том, что будете делать с информацией, до того как собрать ее, так как это позволит выбрать уровень детализации, необходимый для выполнения задачи;
- следите за соблюдением требований Федерального управления гражданской авиации США (FAA). Будьте готовы отказать заказчику, если выполнение заказа подразумевает нарушение техники безопасности или законодательства;
- заручитесь помощью настоящих пилотов. «Brasfield & Gorrie» привлекла к работе лицензированного пилота для того, чтобы иметь возможность использовать дроны в коммерческих целях;
- внимательно исследуйте рынок перед покупкой дронов — технологии быстро идут вперед.
Автор: Алексей
