ออกแบบงานก่อสร้างด้วยเทคโนโลยีโดรน

05/06/2024 | 624
ออกแบบงานก่อสร้างด้วยเทคโนโลยีโดรน

งานก่อสร้าง ที่เสร็จเร็วขึ้น ปลอดภัยมากขึ้น และมีผลตอบรับที่คุ้มค่ามากขึ้น

ด้วยเทคโนโลยี โดรน อุตสาหกรรมในปัจจุบัน ผู้รับเหมาสามารถแก้ไขจุดบอดเหล่านี้และยกเครื่องการทำงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างไม่เห็นฝุ่น ตั้งแต่การสำรวจ ทำแผนที่และแบบจำลอง 3D ทางภูมิศาตสร์ การจัดการ Logistic คำนวนปริมาตรกองวัสดุ (Stockpile) การกำกับดูแลงานพร้อมตรวจสอบความปลอดภัย และการเช็คความคืบหน้าและแบบแผนการก่อนสร้างกับ BIM

หน้าที่ของโดรนใน งานก่อสร้าง

  • เพิ่มประสิทธิภาพการวางแผนก่อสร้าง: เริ่มต้นด้วยการสำรวจทางอากาศอย่างละเอียดของสถานที่ก่อสร้าง ซึ่งอาจจะไม่มีถนนตัดเข้าถึง การใช้โดรนเพื่อทำแผนที่โดยรอบของสถานที่ซึ่งสามารถ สร้างแผนที่ บ่งบอกความสูงต่ำ ของหน้าดินพร้อมรังวัดพื้นที่อย่างแม่นยำเพื่อความคล่องตัวในการออกแบบโครงสร้างและความแม่นยำในการตีราคาการก่อสร้าง จากการที่สถาปนิกสามารถวิเคราะห์สภาะแวดล้อมและปัจจัยต่องานก่อสร้างได้ครบครัน
  • อำนวยความสะดวกและตรวจเช็คความคืบหน้า: รวบรวมข้อมูลแบบเรียลไทม์ตลอดระยะเวลาการก่อสร้าง เพื่อนำมาเปรียบเทียบความคืบหน้าของการก่อสร้างและเพื่อการจัดทำ BIM บันทึกข้อมูลได้อย่างตรงจุด ง่ายต่อการส่งต่อข้อมูลให้ผู้เกี่ยวข้องทั้งหมดอย่างรวดเร็ว ลดความผิดพลาดทางการสื่อสาร ตรวจเช็คความเรียบร้อยของการทำงานพร้อมออกแบบ Workflow ให้เข้ากับสถานะการณ์
  • ลดความเสี่ยงและป้องกันอุบัติเหตุ: งาน Inspection ความปลอดภัยทั้งจากภาพถ่ายปกติและภาพถ่ายความร้อนทำให้การประเมินความเสี่ยงของพื้นที่ปฏิบัติงานได้ง่ายมากขึ้น สามารถตรวจเช็คพื้นที่และสิ่งปลูกสร้างแบบเรียลไทม์ทั้งความเสี่ยงด้านการรั่วซึม ความชื้นของน้ำ รอยร้าว รอยสนิม และการรั่วไหลของสายไฟฟ้า พร้อมกำหนดตำแหน่งบนแผนที่ได้อย่างแม่นยำเพื่อกระจายต่อเจ้าหน้าที่ภาคสนามให้เข้ามาแก้ไขปัญหาอย่างตรงจุด

หลักการการใช้โดรนในงานก่อสร้าง

Photogrammetry

การรังวัดโดยอาศัยภาพถ่าย ไม่ว่าจะเป็นภาพถ่ายจากกล้องถ่ายภาพทั่วไปหรือภาพถ่ายทางอากาศ ซึ่งเข้ามาปฏิวัติการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลทางภูมิศาสตร์ให้มีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดย อาศัยค่าการจัดวางภายนอกของภาพ (Exterior Orientation Parameter,EOP) หรือก็คือค่าพิกัดสามมิติและทิศทางการวางตัวในแกนสามมิติของกล้อง ณ เวลาที่ทำการถ่ายเพื่อนำมาคำนวณหาค่าพิกัดของวัตถุบนภาพโดยอาศัยสมการร่วมเส้น (Collinearity Equation) ร่วมกับระยะโฟกัส (Focal range) ในการคำนวณ ได้เป็นค่าพิกัดบนพื้นโลกของวัตถุที่อยู่บนภาพ  ผลลัพธ์ที่ได้ อาทิ แผนที่ภาพออโธ และ เส้นชันความสูง Contour Line

LiDAR

Light Detection and Ranging  เป็นวิธีการตรวจจับระยะไกลที่ใช้พลังงานเลเซอร์เพื่อวัดระยะระหว่าง ตัวSensorและวัตถุบนพื้นดิน โดยพลังงานที่ส่งออกไปจะกระทบไปยังวัตถุ และส่งกลับมาที่ Sensor ทำให้เราสามารถคำนวนและวิเคราะห์ระยะเวลาที่พลังงานเลเซอร์สะท้อนกลับมา ทำให้ สามาร สร้างภาพ 3 มิติที่แม่นยำของพื้นที่และวัตถุที่อยู่ด้านล่าง คลื่นแสงสามารถทะลุใบไม้บางส่วนได้ จากยอดไม้ไปต่อยังช่วงกลางต้นและสุดท้ายกระทบกับวัตถุทึบแสงเช่นลำต้นหรือผิวดิน ลักษณะเหล่านี้จะทำให้เราสามารถมีข้อมูลผิวดินและข้อมูลลำต้นข้องต้นไม้ได้

Real-Time Kinematics (RTK)

การรังวัดด้วยดาวเทียมแบบจลน์ เป็นเทคนิคที่ใช้ในด้านการนำทางด้วยดาวเทียมเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของระบบการระบุตำแหน่ง ถูกผนวกใช้กับระบบดาวเทียมทั่วโลก (GNSS) เช่น GPS (Global Positioning System) ซึ่งการดำเนินการนั้นคือการทำงานร่วมกันของ สถานีฐาน (Base station) และ เครื่องรับสัญญาณ (Rover) โดย Base station จะคอยรับสัญญาณจากดาวเทียม GNSS หลายดวงเพื่อระบุตำแหน่งที่ตั้งของตัวมันเองอย่างแม่นยำ อีกทั้งจะระบุปัญหาหรือความผิดปกติในการรับสัญญารในพื้นที่นั้นอีกด้วย อาทิ สภาพบรรยากาศที่แปลปรวน หรือ ความไขว้เขวของสัญญาณจากปัจจัยอื่นๆ

โดรนช่วยประหยัดต้นทุนและเวลาในการทำงาน

ในการเก็บข้อมูลเพื่อวางแผนออกแบบก่อสร้าง นอกจากสถาปนิกจะต้องวัดขนาดที่ดินจากหมุดเขตเพื่อกำหนดขอบเขตบ้านที่ถูกต้อง ยังมีช่างรังวัดที่มีหน้าที่เก็บข้อมูลภายในขอบเขตที่ดินและพื้นที่โดยรอบ

อันได้แก่

  • บริบทที่ดิน : รายละเอียดที่ดิน เช่น ขอบเขต ความสูง ความชัน
  • บริบทชุมชนโดยรอบ : รายละเอียดชุมชนและสถานที่รอบที่ดิน เช่น อาคารพาณิชย์ โรงพยาบาล ปั๊มน้ำมัน
  • บริบทธรรมชาติโดยรอบ : รายละเอียดสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติรอบที่ดิน เช่น ต้นไม้ แหล่งน้ำ

จากเดิมที่การเข้าถึงข้อมูลเหล่านี้ต้องอาศัยกำลังคนและอุปกรณ์หลายอย่าง เพื่อบันทึกข้อมูลทีละส่วน กว่าจะได้ข้อมูลเพียงพอแก่การนำมาวิเคราะห์เพื่อออกแบบ ก็อาจกินระยะเวลามาก โดยเฉพาะโครงการขนาดใหญ่ที่มีโอกาสส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมและชุมชนโดยรอบสูง หากข้อมูลที่ได้รับไม่เพียงพอต่อการออกแบบ การบริหารจัดการโครงการให้มีประสิทธิภาพก็เป็นไปได้ยาก

แต่นวัตกรรมการใช้โดรนเพื่อสำรวจพื้นที่และวัดระยะ ช่วยให้เก็บข้อมูลที่ต้องการได้โดยการบินสำรวจเพียงไม่กี่ครั้ง ลดต้นทุนทั้งด้านกำลังคนและเวลา ทั้งข้อมูลที่ได้จากการเก็บด้วยระบบคอมพิวเตอร์ทดแทนการใช้กำลังคน ยังมีความละเอียดและแม่นยำมากกว่า เหมาะแก่การนำมาประมวลผลใช้ในการดำเนินการขั้นต่อไปได้อย่างรวดเร็ว