Одной из приоритетных задач для компании «Автодор», в части решения ряда стратегических задач дорожной отрасли, является постоянное внедрение новых технологий автоматизирующих деятельность профильных специалистов.
В связи с чем возникла необходимость комплексного управления качеством дорог в оперативном режиме на всех этапах их жизненного цикла. Внедрение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), современного цифрового оборудования и передового программного обеспечения позволяет эффективно решать широкий спектр задач при контроле инженерно-геодезических изысканий (этап изысканий и проектирования), осуществлении геодезического строительного контроля (этап строительства) и проведении диагностики автомобильных дорог и искусственных сооружений на них (этап эксплуатации). Полученные с БПЛА фото- и видеоматериалы используют для наполнения геоинформационной системы Государственной компании «Автодор».
Контроль инженерно-геодезических изысканий.
В ООО «Автодор-Инжиниринг» создана и активно внедряется система контроля инженерно-геодезических работ с применением БПЛА. Активное применение беспилотных воздушных судов для контроля качества инженерно-геодезических изысканий (ИГДИ), выполняемых проектными организациями, позволяет быстро и эффективно выполнять фотограмметрические работы и воздушное лазерное сканирование, создавать цифровые модели объектов, проводить аэровидеомониторинг строящихся участков дорог Государственной компании «Автодор», осуществлять тепловизионную съемку местности.
Примером внедрения системы контроля качества ИГДИ служит приоритетный проект М-12 «Москва – Казань», где такой подход применен на всем протяжении строящейся дороги. Воздушное лазерное сканирование позволяет повысить качество и точность формируемых топографических планов и создавать цифровую модель рельефа при минимальных временных затратах, что положительным образом отличается от классических геодезических методов. Эта технология применима для любых участков земной поверхности, в том числе сложных, труднодоступных и имеющих густую лесную растительность и поэтому становится незаменимой при формировании модели рельефа участков строительства. Например, анализ контрольных материалов аэрофотосъемки при проверке топографических планов ИГДИ, вскрыл множественные несоответствия элементов ситуации, форм рельефа и дорожной инфраструктуры. Эти нарушения были оперативно устранены. Одной из последних и уникальных наработок ООО «Автодор-Инжиниринг» является составление подробных таксационных ведомостей лесных насаждений. Для этого одновременно используют технологию воздушного лазерного сканирования и аэрофотосъемку, что позволяет получить трехмерную модель участка леса. Дополнительная обработка данных с применением современного программного обеспечения и специальных алгоритмов делает возможным определение геометрического положения, параметров, а также пород деревьев.
В результате произведенных работ была получена подробная ведомость, в которой отображены: общее количество деревьев в рассматриваемом массиве, классификация их пород и ранжирование по габаритам (высота, диаметр ствола). Эти данные можно дополнительно использовать для оперативных расчетов сортиментов и объемов лесных насаждений под вырубку, вплоть до проведения оценки стоимости деловой древесины.
Геодезический строительный контроль.
Сфера ответственности ООО «Автодор-Инжиниринг», как отдельного структурного подразделения Государственной компании «Автодор», на стадии строительства автомобильной дороги заключается в решении прикладных инженерных задач строительного контроля. Особенностью автомобильных дорог, как объекта строительного контроля, является их вытянутая конфигурация, большая протяженность, а также значительное количество мостовых сооружений. В этой связи на долю геодезического строительного контроля приходится значительный объем работ. При этом использование традиционных методов геодезического строительного контроля крайне трудоемко. Проведение инструментальных геодезических измерений и выдача заключений по их результатам требуют точного и оперативного анализа в современных условиях строительства автомобильных дорог. Это стало ключевым фактором для модернизации и автоматизации существующих процессов строительного контроля. В этой связи ООО «Автодор-Инжиниринг» адаптировало и внедрило в практику геодезического строительного контроля комплексное использование современного цифрового оборудования и беспилотных воздушных судов.
На этой стадии ООО «Автодор-Инжиниринг» использует БПЛА для съемки видеороликов и выполнения локальных фотограмметрических работ или воздушного лазерного сканирования с целью подсчета объемов инертных материалов. Применение данных методик дает возможность достигать пространственного разрешения 2 см на пиксель, что позволяет транслировать этот опыт для контроля протяженных объектов. Одним из первых экспериментальных объектов стал реконструируемый участок на трассе М-4 «Дон». Материалы аэрофотосъемки использовались для визуального выявления нарушений организационных процессов строительства, формирования технических отчетов и оперативного информирования заказчика.
Самая распространенная функция применения БПЛА – аэровидеомониторинг, подразумевающая периодический (ежемесячный, еженедельный и др.) облет строящихся/реконструируемых участков автомобильных дорог с формированием отчетных видеороликов, фиксирующих технологические процессы в заданный момент времени на подконтрольных объектах строительства с нанесением инфографики параметров объекта. Развитие современных технологий и увеличение компьютерных мощностей позволяют использовать в работе прогрессивные промышленные БПЛА, которые могут совершать длительные полеты при одновременном оснащении несколькими нагрузками, например, комплектом лазерного сканера и фотокамерой.
Применение беспилотных летательных аппаратов позволяет осуществлять аэрофотограмметрический мониторинг с 3D-моделированием объектов строительства. Это дает возможность дополнительно контролировать объем выполненных работ за любой интервал времени с целью соблюдения сроков выполнения строительномонтажных работ. Ввиду расширения возможностей вычислительных процессов и совершенствования облачных хранилищ данная технология очень полезна, она позволяет подгружать трехмерную модель объекта за конкретный период времени и камерально выполнять все технологические расчеты по темпам производства строительных работ непосредственно в облаке. Дополнительное преимущество облачного решения – возможность удаленного доступа и получения аналитических данных с любого компьютера, планшета и даже смартфона с использованием сети Internet.
ООО «Автодор-Инжиниринг» в своей деятельности также применяет БПЛА, оснащенные оборудованием для тепловизионного мониторинга объектов строительства, для формирования снимков с возможностью измерения температуры по каждому пикселю на момент проведения проверки. Применение данной технологии возможно масштабировать под любые задачи, требующие фиксации температурных значений элементов, например, при контроле температурной сегрегации асфальтобетонных смесей в процессе укладки слоев дорожного покрытия. Одно из перспективных направлений использования тепловизионного мониторинга – обнаружение утечек при инспекционном контроле магистральных газопроводов или иных подобных коммуникаций.
Анализ получаемых данных при использовании БПЛА позволяет выявлять нарушения различного характера:
- неисполнение подрядчиками договорных обязательств в части графиков производства работ;
- несоблюдение при строительстве требований нормативных документов;
- повреждения/разрушения конструктивных элементов, вызванные различными факторами;
- несоответствие количественных показателей материально-технического оснащения строительных объектов предъявляемым сводкам.
Плановое проведение аэрофотосъемки при облете эксплуатируемых участков автомобильных дорог БПЛА успешно применяется для оперативной оценки площадей ремонта. Аэрофотосъемка участков производится в течение нескольких дней, имеет преимущество перед традиционным выполнением съемки с использованием специалистов-геодезистов и классического геодезического оборудования. Это позволяет в несколько раз сократить сроки получения данных для проектирования ремонтных работ.
В статье используется материал из источника:
http://www.techinform-press.ru/images/stories/pdf/new_journal/r97.pdf