Drohnen, aufstrebende Technologien und Multisensordatenintegration im Bauwesen

Drohnen sind im Allgemeinen mit der Erweiterung der Reichweite und Reichweite von Fernerkundungstechnologien verbunden. Sie spielen jedoch auch eine Rolle bei der Ermöglichung einer stärker integrierten, automatisierten und vorausschauenden Ansicht von Einrichtungen und Infrastruktur.

Daten in Bauprojekten

Im Allgemeinen ist der BIM-Lebenszyklus (Building Information Model) eines Bauprojekts ein sehr beliebter Rahmen für das Sammeln und Organisieren von Informationen zu Bauprojekten.

Anwendung von Sensoren an Drohnen im Bauwesen

Eine Flut von technologischen Fortschritten hat den Einsatz von Sensoren im Bauwesen beschleunigt.

Die automatische Datenerfassung und -analyse bietet immense Möglichkeiten zur Verbesserung, Automatisierung und Optimierung der Bauprozesse der wichtigsten Infrastruktur von Einrichtungen. Dies ist ein großer Fortschritt gegenüber der Verwendung statischer und eigenständiger Datenquellen.

Neue und innovative Ansätze, die die Anwendung von Sensoren und Fernerkundungstechnologien bei Bauprojekten fördern, sind daher für das Wachstum und die Entwicklung der Bauindustrie äußerst wünschenswert.

Einige dieser Anwendungen umfassen:

• Konstruktionsmerkmale kann aus Punktwolken und Bildern extrahiert werden
• Fernsensorbasiert Schadenserkennungund Gesundheitsüberwachung von Infrastrukturprojekten;
• Automatisiert sensorgestützt Fortschrittsüberwachung, modulare Fertigungsüberprüfung und Qualitätskontrolle vor Ort;
• Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernenund tiefes Lernen für die Analyse von Feldsensordaten;
• Multisensorsysteme und Datenzusammenführung im Bauwesen, einschließlich virtueller und erweiterter Realität (VR / AR);
• Radiofrequenzbasierte Echtzeit Ortungssysteme (RTLS) im Bau.

Arten von Daten

Es gibt verschiedene Arten von Daten, die gesammelt werden können.

• Hochauflösende Farbbilder werden verwendet, um Silhoette / oder Umrisse des Aufbaus, Schäden an der Pipeline-Infrastruktur und / oder Vegetation zu identifizieren, die die Pipeline-Infrastruktur beeinflussen.
• Multispektrale Bilder können verwendet werden, um die Vorfahrtslinie der Überwachungslinie zu identifizieren, die Vegetation zu besetzen und zu beschädigen sowie um den Zustand von Betonoberflächen zu bewerten.
• Mit LiDAR kann ein digitales 3D-Modell erstellt werden. Aufgrund der hohen Genauigkeit von Lidar-Modellen können Sie 3D-Modelle (digitale Zwillinge) der Pipeline und deren Beziehung zum ersten digitalen Modell der Installation der Pipeline erstellen, um herauszufinden, wohin sich die Pipeline nach einiger Zeit verschoben hat, und mögliche Schäden und Änderungen vorherzusagen Pipeline, um Schäden vorzubeugen, die auftreten können.
• Thermisch kann verwendet werden, um mögliche Defekte zu identifizieren. Mit allgemeinen Wellenkameras mit RGB-Bildern und thermischer Überlagerung können Sie Schwachstellen in Rohren und mögliche Lecks vorhersagen und Inspektionsteams entsenden, um zu messen, ob tatsächlich ein Leck oder eine größere Wärmeverschiebung vorliegt, die auf ein strukturelles Versagen zurückzuführen ist.
• Die Methangaslasererkennung kann zur automatischen Erkennung von Gaslecks in Langleitungsinfrastrukturen (Pipelines) verwendet werden, ohne dass die Anzeige ständig manuell überwacht werden muss.

Methoden

Es gibt verschiedene Methoden, mit denen die verschiedenen zuvor genannten Datenquellen kombiniert werden können.

• Digitale Fotogrammetrie. Dies ermöglicht die Identifizierung von Fehlern in der Erdmorphologie durch die Analyse der chromatischen Variation von Reliefänderungen unter Verwendung spezieller Mautgebühren und Software. Das Ergebnis dieser Methode ist die KMZ-Datei oder Geoinformationsdatei, mit der Kartendaten gesteuert werden sollen, wenn der Ort erkannter Änderungen ermittelt wird. Diese Methode kann angewendet werden, um über und unterirdisch verlegte Kohlenwasserstoffpipelines zu überwachen.
• Spektrometrische Methode. Zwei Arten von Sensoren werden verwendet, um Kohlenwasserstofflecks in flüssigem oder gasförmigem Zustand zu erfassen und zu identifizieren: multispektral und hyperspektral.
• Geothermische Vermessungsmethode. Wärmebildkameras ermöglichen es, Tendenzen des entfernten IR-Spektrums zu analysieren. Es ist auch möglich, Kohlenwasserstoffgase zu identifizieren, die mit dem Infrarotspektrum interagieren
• Bodenradar (GPR). GPR ist eine zerstörungsfreie geophysikalische Methode, bei der Radarimpulse zur Abbildung des Untergrunds verwendet werden. Durch elektromagnetische Strahlung im Mikrowellenband (UHF / VHF-Frequenzen) des Funkspektrums erfasst GPR die reflektierten Signale von unterirdischen Strukturen und findet Anwendung beim Scannen von Gehwegen und Strukturen.
• Luftgestützte LiDAR-Umfragen. Bei der LiDAR-Vermessung in der Luft wird ein LIDAR-Sensor verwendet, um die Umgebung mithilfe der Laser- und GPS-Technologie schnell zu scannen. Dies spart Zeit und Kosten.

Emerging Technologies

Es sind verschiedene neue Technologien verfügbar geworden, um den Datenerfassungsprozess zu verbessern.

Die Technologie ändert sich rasant und mit der Entwicklung von Sensoren auf UAV-Plattformen, die sich der schwer zugänglichen Infrastruktur annähern können, konnten Standortmanager verschiedene Aspekte ihres Betriebs mit einer Vielzahl kürzlich aufkommender Technologien digitalisieren.

• Künstliche Intelligenz. Verwenden Sie die Mustererkennung von AI, um die detaillierten Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Auswirkungen zu erkennen und die meisten Vorfälle mit hoher Sicherheit zu erkennen. “
• Edge-Computing. Verwendung verschiedener Technologien wie Einbettung des Sensors, Speicherung, Berechnung und fortschrittliche künstliche Intelligenz, bei der sich die Intelligenz bewegt in Richtung Randvon verschiedenen Endgeräten, die in einer gebauten Infrastruktur installiert sind. Diese Technologien sind durch verbunden 5G Netzwerke, zusammen mit Technologien wie IoT, Cloud Computing und Robotik verändern die Branche digital.
• Drohnen, die in der Lage sind, verschiedene Nutzlasten, Sensoren und Bildgebungstechnologien zu integrieren, führen effektiv Vorgänge wie das Erkennen unerwünschter Ereignisse wie Methangaslecks sowie die Korridorkartierung, Notfallreaktion und Wiederherstellung usw. aus.
• Intelligente Videoüberwachungssysteme. Wenn CCTV-Kameras in AI integriert sind, ermöglichen sie fortschrittlichere Lösungen wie Gesichtserkennung, Objekterkennung, Ereigniserkennung, intelligente Bildverarbeitung, Remote-Asset-Management, Verhaltenserkennung und Analyse.
• Bildanalyse. AI ermöglicht die Verwendung von Bildanalysen zur Überwachung von Verformungen anhand des Basisprofils der Infrastruktur. Die Echtzeit-Transparenz der Infrastrukturintegrität gewährleistet einen sicheren Betrieb und reduziert gleichzeitig die Kosten und menschlichen Fehler bei der Zählerablesung.

Integrierte Lösungen

Der eigentliche Vorteil liegt in der Integration der verschiedenen Lösungsprozesse.

Haupttechniken umfassen:

1. Datenintegration mit mehreren Sensoren Dies ermöglicht die Modellierung wichtiger Geräte wie Durchflussmesser und Ventile mithilfe von AI sowie die Sicherstellung, dass die Erkennung mit mehr als einem Datentyp validiert wird. In einer Ölpipeline möchten Sie beispielsweise den Durchfluss analysieren und die Korrosion verbessern sowie potenzielle Lecks identifizieren und lokalisieren.
2. Durch die Verwendung von beiden KI und Edge Computing Erkennen und warnen Sie zentrale Vorgänge vor potenziellen Problemen wie Undichtigkeiten, Korrosion, Frostschäden oder Vandalismus. Darüber hinaus können Bediener Remote-Vorgänge mithilfe von Bildanalysen erfassen und analysieren. Vor allem aber erhöht es die Intelligenz, indem es die Wartung und Integrität der Infrastruktur vorhersagt und optimiert.
3. A Digitaler Zwilling einer physischen Anlage oder Anlage kann verwendet werden, um verschiedene Prozesse vor der Implementierung auf der physischen Anlage zu optimieren und auch Anpassungen an den Anlagenkonstruktionen vorzunehmen. Verschiedene Sensortypen und -geräte können in die Software integriert werden, um digitale Profile zu erstellen, und dann zur Vorhersage und Optimierung der Wartung und Integrität der Infrastruktur verwendet werden. Digitale Zwillinge

ein. Ein digitaler Zwilling stellt den Höhepunkt aller anderen Digitalisierungsbemühungen dar und kombiniert die Vorteile dieser Bemühungen in einem einzigen 360⁰ Erfahrung und Informationsquelle für alle Stakeholder von Engineering über Finanzen bis hin zu Marketing.

b. Durch die Kombination verfügbarer Betriebsdaten aus vorhandenen Systemen sowie über die Integration von Multisensordaten können über eine KI-Engine Erkenntnisse gewonnen werden, die Asset-Fehler vorhersagen und Prozesse sicher verbessern.

Überwachen von Ausgaben mit Drohnen

Bauarbeiten können von Natur aus schwer zugänglich und gefährlich sein. Fernvermessungen aus der Luft liefern wertvolle Informationen für jedes Bauprojekt. Die folgenden Ausgabeergebnisse sind üblich:

Standortbewertungen aus der Luft

Luftdrohnen eignen sich perfekt für die Vermessung großer Flächen von bebautem Land, Baustellen und anderer Hochrisikoinfrastruktur.

Bewertung des Infrastrukturzustands

Die Tiefflugfähigkeiten von Drohnen gewährleisten die Erfassung präziser und detaillierter Daten und liefern so aktuelle und genaue Informationen, um geschäftliche Aktivitäten wie die Entwicklung von Standorten und die Sanierung von Gebäuden zu unterstützen.

Überwachung des Baufortschritts

Fotos von verschiedenen Phasen eines Bauprojekts können den Fortschritt des Projekts zeigen und bei der Planung von Aktivitäten helfen. Die generierten Karten zeigen den Standort von Bauwerken, Fundamenten und Dienstleistungen wie Rohrleitungen, Rohrleitungen und elektrischen Systemen.

Umfrage und Kartierung

Mithilfe der Photogrammetrie (einer Vermessungs- und Kartierungstechnik) bieten Drohnen eine schnelle Bereitstellung und Durchlaufzeiten mit genauen Berichten aus Punktwolkendatensätzen. Die Berichte umfassen Aufgaben zur Bodenkontrolle, -verarbeitung und -berichterstattung.

Topografische Vermessungen

Unebenes Gelände kann für Vermesser, die zu Fuß über Land reisen, schwierige und gefährliche Arbeitsbedingungen verursachen. Drohnen sind in der Lage, schnell und präzise topografische Karten großer Gebiete mit minimalem Verschleiß der Ausrüstung und geringem Risiko abzurufen.

Bestandserhebungen

Genaue und detaillierte Bestandszeichnungen sind unerlässlich, um die aktuellste Version von Bauprojekten zu gewährleisten. Drohnen können Bereiche von Interesse untersuchen, um überlegene, schnelle und genaue Daten und Modelle auf kostengünstige Weise bereitzustellen.

UAV-Plattformen

Abhängig von den Anforderungen stehen verschiedene UAV-Plattformen (Drone) zur Verfügung.

1. Quadcopter (oder Multirotoren), die es ermöglichen, maximale Details für mittlere und kleine Bereiche zu erhalten, um ein detailliertes Scannen von unterirdischen Pipelines zu gewährleisten.

2. Feste Flügel können die Anforderungen für die Überwachung größerer Flächen erfüllen, bieten jedoch eine geringere Auflösung und Detailgenauigkeit. Eine weitere Verfeinerung der UAV-Optionen ist ein VTOL-Starrflügel (Vertical Takeoff and Landing), der die Stärken von Starrflügel- und Multirotor-UAVs kombiniert.

Drohnen spielen eine Schlüsselrolle bei der Einführung von 4IR-Technologien in Bauprojekte.

Luftgestützte Drohnen Ist ein spezialisierter Hersteller von Langstrecken-Drohnen.