Drones generalmente se asocian con la ampliación del alcance y alcance de las tecnologías de teledetección. Sin embargo, también desempeñan un papel al permitir una visión más integrada, automatizada y predictiva de las instalaciones y la infraestructura.
Datos en Proyectos de Construcción
Generalmente, el ciclo de vida BIM (Building Information Model) de un proyecto de construcción es un marco muy popular para recopilar y organizar información relacionada con el proyecto de construcción.
Aplicación de sensores en drones en la construcción
Una serie de avances tecnológicos han acelerado la aplicación de sensores en la construcción.
La recopilación y el análisis automáticos de datos brindan inmensas oportunidades para mejorar, automatizar y optimizar los procesos de construcción de las principales infraestructuras de las instalaciones, lo cual es un gran avance al depender de fuentes de datos estáticas e independientes.
Los enfoques nuevos e innovadores que fomentan la aplicación de sensores y tecnologías de teledetección en proyectos de construcción son, por lo tanto, eminentemente deseables para el crecimiento y desarrollo de la industria de la construcción.
Algunas de estas aplicaciones incluyen:
- Características constructivas se puede extraer de nubes de puntos e imágenes
- Basado en sensores remotos detección de dañosy vigilancia de la salud de los proyectos de infraestructura;
- Automatizado basado en sensores seguimiento del progreso, verificación de fabricación modular y control de calidad en el sitio;
- Inteligencia artificial, máquina de aprendizajey aprendizaje profundo para el análisis de datos de sensores de campo;
- Sistemas multisensor y la fusión de datos en la construcción, incluida la realidad virtual y aumentada (VR/AR);
- Tiempo real basado en radiofrecuencia sistemas de localización (RTLS) en la construcción.
Tipos de datos
Hay varios tipos de datos que se pueden recopilar.
- Se utilizan imágenes en color de alta resolución para identificar la silueta o el contorno de la construcción, los daños a la infraestructura de la tubería y/o la vegetación que afecta la infraestructura de la tubería.
- Las imágenes multiespectrales se pueden usar para identificar el derecho de paso de la línea de monitoreo, ocupando y dañando la vegetación, así como para evaluar el estado de las superficies de concreto.
- LiDAR se puede utilizar para crear un modelo digital 3D. Debido a la alta precisión de los modelos Lidar, puede crear modelos 3D (gemelos digitales) de la tubería y su relación con el primer modelo digital de cuando se instaló la tubería para determinar a dónde se desplazó la tubería con el tiempo y predecir posibles daños y modificaciones. tubería para anticiparse a los daños que pueden ocurrir.
- La térmica se puede utilizar para identificar posibles defectos. Usando cámaras de ondas generales con imágenes RGB y superposición térmica, puede predecir debilidades en las tuberías y posibles fugas y enviar equipos de inspección para medir si hay una fuga real o un cambio de calor más grande que refleje una falla estructural.
- La detección láser de gas metano se puede utilizar para la detección automática de fugas de gas en infraestructura de líneas largas (tuberías) sin tener que monitorear constantemente la pantalla manualmente.
Métodos
Existen varios métodos que se pueden usar combinando las diversas fuentes de datos mencionadas anteriormente.
- Fotogrametría digital. Esto permite identificar fallas en la morfología de la tierra a través del análisis de la variación cromática de los cambios de relieve utilizando herramientas y software especializado. El resultado de este método es el archivo KMZ o archivo de información geográfica destinado a controlar los datos del mapa al identificar la ubicación de los cambios detectados. Este método se puede aplicar para monitorear tuberías de hidrocarburos colocadas sobre y bajo tierra.
- Método espectrométrico. Se utilizan dos tipos de sensores para detectar e identificar fugas de hidrocarburos en estado líquido o gaseoso: multiespectrales e hiperespectrales.
- Método de levantamiento geotérmico. Las cámaras termográficas permiten analizar las tendencias del espectro IR remoto. También es posible identificar gases de hidrocarburos que interactúan con el espectro infrarrojo.
- Radar de penetración terrestre (GPR). GPR es un método geofísico no destructivo que utiliza pulsos de radar para obtener imágenes del subsuelo. A través de la radiación electromagnética en la banda de microondas (frecuencias UHF/VHF) del espectro de radio, GPR detecta las señales reflejadas de las estructuras del subsuelo y tiene aplicación en el escaneo de pavimentos y estructuras.
- Encuestas aéreas LiDAR. El levantamiento LiDAR aerotransportado implica el uso de un sensor LIDAR para escanear rápidamente el entorno utilizando tecnología láser y GPS, ahorrando tiempo y costos.
Tecnologías emergentes
Varias tecnologías emergentes están disponibles para mejorar el proceso de recopilación de datos.
La tecnología cambia a un ritmo rápido y con la evolución de los sensores en las plataformas UAV que pueden acercarse a la infraestructura de difícil acceso, los administradores de sitios han podido digitalizar varios aspectos de sus operaciones con una variedad de tecnologías emergentes recientemente.
- Inteligencia artificial. Usando el reconocimiento de patrones de AI para detectar diferencias granulares entre diferentes tipos de impactos y puede detectar con alta confianza la mayoría de los incidentes”,
- Computación de borde. Usando varias tecnologías como la integración del sensor, almacenamiento, cómputo, inteligencia artificial avanzada, donde la inteligencia se moverá hacia el bordede varios dispositivos de punto final instalados en la infraestructura construida. Estas tecnologías conectadas a través de 5G redes, junto con tecnologías como IoT, la computación en nubey robótica están transformando digitalmente la industria.
- Los drones, capaces de integrar varias cargas útiles, sensores y tecnologías de imágenes, realizan de manera efectiva operaciones como la detección de eventos adversos, como fugas de gas metano, así como el mapeo de corredores, respuesta a emergencias y recuperación, etc.
- Sistemas inteligentes de videovigilancia. Las cámaras de CCTV, cuando se integran con IA, permiten soluciones más avanzadas como reconocimiento facial, reconocimiento de objetos, reconocimiento de eventos, procesamiento inteligente de imágenes, gestión remota de activos, detección de comportamiento y análisis.
- Analítica de imágenes. AI permite el uso de análisis de imágenes para monitorear cualquier deformación del perfil de referencia de la infraestructura. La visibilidad en tiempo real de la integridad de la infraestructura garantiza operaciones seguras, al mismo tiempo que reduce el costo y los errores humanos en la lectura de medidores.
Soluciones integradas
El beneficio real viene con la posibilidad de integrar los diversos procesos de solución.
Las principales técnicas incluyen:
- Integración de datos multisensor que permite modelar equipos vitales como caudalímetros y válvulas utilizando IA, además de garantizar que la detección se valide con más de un tipo de datos. Por ejemplo, en un oleoducto, querrá analizar el flujo y mejorar la corrosión, así como identificar y señalar posibles fugas.
- Al utilizar ambos IA y computación perimetral detectar y alertar a las operaciones centrales sobre posibles problemas, como fugas, corrosión, daños por congelamiento o vandalismo. También permite a los operadores capturar y analizar operaciones remotas a través de análisis de imágenes. Pero sobre todo suma inteligencia al predecir y optimizar el mantenimiento e integridad de la infraestructura.
- A Digital Twin de una planta o activo físico se puede utilizar para optimizar varios procesos antes de la implementación en el activo físico y también para realizar ajustes en los diseños de las instalaciones. Se pueden integrar diferentes tipos de sensores y dispositivos con el software para crear perfiles digitales y luego usarlos para predecir y optimizar el mantenimiento y la integridad de la infraestructura. Gemelos digitales
una. Un gemelo digital representa la culminación de todos los demás esfuerzos de digitalización, combinando los beneficios de estos esfuerzos en un solo 3600 experiencia y fuente de información para todas las partes interesadas, desde ingeniería hasta finanzas y marketing.
b. Al combinar los datos operativos disponibles de los sistemas existentes, junto con la integración de datos de sensores múltiples, se pueden generar conocimientos a través de un motor de inteligencia artificial que predice fallas de activos y mejora los procesos de manera segura.
Monitoreo de resultados usando drones
La construcción por su naturaleza puede ser de difícil acceso y peligrosa. Los estudios de sitios remotos desde una perspectiva aérea proporcionan información invaluable en cualquier proyecto de construcción. Los siguientes entregables de salida son comunes:
Evaluaciones aéreas del sitio
Los drones aéreos son perfectos para inspeccionar grandes áreas de terrenos desarrollados, sitios de construcción y otras infraestructuras de alto riesgo.
Evaluación del estado de la infraestructura
Las capacidades de vuelo bajo de los drones aseguran la captura de datos precisos y detallados, proporcionando así información actualizada y precisa para respaldar los esfuerzos comerciales, como el desarrollo del sitio y la renovación de edificios.
Supervisión del progreso de la construcción
Tener fotos de varias etapas de un proyecto de construcción puede mostrar el progreso del proyecto y ayudar en la planificación de actividades. Los mapas generados resaltan la ubicación de estructuras, cimientos y servicios como tuberías, plomería y sistemas eléctricos.
Topografía y Mapeo
Al utilizar la fotogrametría (una técnica de topografía y mapeo), los drones brindan tiempos de implementación y respuesta rápidos con informes precisos a partir de conjuntos de datos de nubes de puntos. Los informes incluyen tareas de control, procesamiento y generación de informes sobre el terreno topográfico.
Levantamientos topográficos
El terreno irregular puede causar condiciones de trabajo difíciles y peligrosas para los topógrafos que viajan por tierra a pie. Los drones pueden recuperar de forma rápida y precisa mapas topográficos de grandes áreas con un mínimo desgaste del equipo y bajo riesgo.
Encuestas de construcción
Los planos de construcción precisos y detallados son esenciales para garantizar la versión más actualizada de los proyectos de construcción. Los drones pueden inspeccionar áreas de interés para ofrecer datos y modelos superiores, rápidos y precisos de manera rentable.
Plataformas UAV
Diferentes plataformas de UAV (Drone) están disponibles para ser implementadas según los requisitos.
- Cuadricópteros (o Multirotores) que permiten obtener el máximo detalle de áreas medianas y pequeñas para asegurar un escaneo detallado de las tuberías del subsuelo.
2. Las alas fijas pueden cumplir con los requisitos de monitoreo de áreas más grandes pero brindan menor resolución y detalle. Un refinamiento adicional de las opciones de UAV es un ala fija VTOL (despegue y aterrizaje vertical) que combina las fortalezas de los UAV de ala fija y multirotor.
Los drones están jugando un papel clave para llevar las tecnologías 4IR a los proyectos de construcción.
Drones aerotransportados Es un fabricante especializado en drones de largo alcance.
