Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Xây dựng Điện 3 - Giải pháp tốt nhất cho lựa chọn tốt nhất
Chọn ngôn ngữ:
cancel
Thứ sáu, 30/06/2023

BIM và Drone trong khảo sát địa hình

BIM (Building Information Modeling) – Mô hình thông tin là một trong những làn sóng công nghệ mới trong lĩnh vực xây dựng nói chung và xây dựng điện nói riêng. Việc áp dụng BIM vào công tác thiết kế – xây dựng các công trình điện mang lại một lợi ích không nhỏ. Để đảm bảo hiệu quả tốt nhất trong công tác thiết kế – xây dựng, các doanh nghiệp cần không ngừng cập nhật – thu thập dữ liệu một cách nhanh chóng, chính xác và đây là lúc để ứng dụng công nghệ Drone trong khảo sát phát huy được hết tiềm năng.

BIM (Building Information Modeling)

BIM là hệ thống chia sẻ dữ liệu trước, trong và sau khi xây dựng. Toàn bộ thông tin và dữ liệu của dự án được lưu trữ, khai thác và tự động hoá việc cập nhật khi xảy ra thay đổi thông qua mô hình thông tin được kết nối với nhau.

bim and drone 1
Hình 1: Minh họa cơ sở dữ liệu dung chung cho công trình

BIM trong thiết kế – xây dựng điện

Tuyến đường dây điện rất khó để lập kế hoạch triển khai, vì khi thực hiện khảo sát thiết kế tuyến đường dây thường triển khai trong một phạm vi lớn, tuyến kéo dài hàng chục hoặc hàng trăm km. Do đó đòi hỏi nhà thầu cần phải có một dữ liệu đủ lớn và chính xác về khu vực triển khai, trong quá trình triển khai có thể phát sinh rất nhiều vấn đề phức tạp. Áp dụng drone trong công tác khảo sát cung cấp dữ liệu cho thiết kế một cách nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm chi phí cho việc thành lập bản đồ hiện trạng 3D và dễ dàng cập nhật dữ liệu.

bim and drone 2
bim and drone 3
bim and drone 4

Hình 2: Mô hình hiện trạng công trình “Nhánh rẽ TBA 220kV Tân Sơn Nhất” được xây dựng bằng phần mềm Infraworks.

Ứng dụng công nghệ BIM trong khảo sát

Các dự án thiết kế – xây dựng điện thường là các dự án với địa hình dạng tuyến, kéo dài hang chục hoặc thậm chí hàng trăm km, việc cập nhật địa hình địa vật phát sinh trong quá trình triển khai dự án là điều hoàn toàn không thể tránh khỏi, dẫn đến việc dữ liệu đầu vào phải liên tục được cập nhật và hiệu chỉnh. Với những khó khăn kể trên, ứng dụng drone vào khảo sát hoàn toàn có thể giải quyết những vấn đề trên. Khảo sát bằng Drone sẽ cung cấp dữ liệu đa dạng và chính xác thông qua các mô hình:

Bình đồ ảnh 2D (Orthmosaic Map)

Các ảnh bay chụp hậu xử lý sẽ được ảnh có độ phân giải, độ chính xác cao. Mỗi điểm ảnh đều được gán tọa độ 2D (X,Y) điều này giúp cho việc nhận diện các địa vật được chính xác dễ dàng.

bim and drone 5.jpg
Hình 3. Ảnh orthro sau khi xử lý

Point cloud

Sau khi xử lý sẽ tạo thành mô hình point cloud. Mỗi điểm đều được gán tọa độ 3D (X,Y,H) với khả năng quan sát 360° giúp có một cái nhìn bao quát nhất về dự án, đồng thời cũng là dữ liệu đầu để thành lập mô hình 3D dự án.

bim and drone 6 1
Hình 4. Point cloud sau khi xử lý dữ liệu

Mô hình DEM

Từ dữ liệu khảo sát bằng drone, sử dụng phần mềm chuyên dụng ta có thể thành lập mô hình số độ cao (DEM) để thể hiện sự thay đổi liên tục của độ cao. Mô hình DEM là đầu vào của quá trình xử lý liên quan đến cao độ: tính toán độ dốc, hướng dốc, mặt cắt dọc tuyến phục vụ bố trí trụ trung gian,…

bim and drone 7
Hình 5. Mô hình DEM

Bình đồ hiện trạng 3D

Với những dữ liệu đầu vào với độ chính xác cao, việc biên tập bình đồ 3D giúp có một cái nhìn dễ dàng hơn về dự án. Thể hiện đầy đủ địa hình, địa vật dưới dạng 3D với độ chính xác cao, dễ dàng công tác thiết kế 3D,…

bim and drone 8
Hình 6. Bình đồ 3D

Mặt cắt dọc tuyến

Việc sử dụng dữ liệu drone để tạo ra mặt cắt dọc tuyến 3D dựa trên mô hình số độ cao (DEM) và bình đồ hiện trạng 3D một cách chính xác. Khi phát sinh vấn đề như thay đổi hướng tuyến, phát sinh thêm địa vật,… việc cập nhật địa hình, địa vật được thực hiện một cách dễ dàng, nhanh chóng.

bim and drone 9
Hình 7. Mặt cắt dọc tuyến

Mô hình hiện trạng 3D

Bằng cách kết hợp các dữ liệu: mô hình DEM, point cloud, bình đồ ảnh 2D,… có thể dựng một cách chính xác mô hình hiện trạng của khu vực khảo sát với các thông tin cụ thể: tọa độ, chiều cao, thông tin chủ sở hữu, loại cây,… giúp người dùng có thể nắm bắt toàn bộ thông tin trong dự án.

bim and drone 10
bim and drone 11

Hình 9. Mô hình hiện trạng công trình “Nhánh rẽ TBA 220kV Tân Sơn Nhất”

Ưu điểm công nghệ drone

Với công nghệ drone trong quá trình khảo sát sẽ thu thu thập dữ liệu địa hình, địa vật và hình ảnh thực tế của tuyến đường dây một cách nhanh chóng và đầy đủ dữ liệu, từ các dữ liệu này cung cấp số liệu cho thiết kế BIM một cách hiệu quả nhanh chóng với độ chính xác cao

Khảo sát dễ dàng – an toàn

Với các địa hình dạng tuyến hẹp, kéo dài đến hàng chục hàng trăm km, việc khảo sát truyền thống là vô cùng khó khăn, nguy hiểm đặc biệt là với vùng đồi núi, hiểm trở. Tuy nhiên, drone có thể bay ở mọi nơi, tiếp cận và khảo sát địa hình dễ dàng. Điều này mang lại sự an toàn cho người sử dụng.

Dữ liệu với độ chính xác cao

Khi sử dụng drone, ta có thể thu thập được một lượng dữ liệu vô cùng lớn dựa trên các tờ ảnh chụp với nhiều góc độ khác nhau. Công tác hậu kỳ được thực hiện bằng các phần mềm chuyên dụng với các thuật toán xử lý luôn được cập nhật và phát triển không ngừng do đó kết quả khảo sát sẽ được cung cấp một cách nhanh chóng và hiệu quả. Sau khi xử lý dữ liệu, mỗi điểm trên mô hình 3D chứa đựng một dữ liệu tọa độ 3D (X,Y,H).

Hình 10. Sử dụng drone trong khảo sát công trình
bim and drone 12
bim and drone 13 1

Hình 11. Mô hình point cloud sau khi xử lý dữ liệu ảnh bằng phần mềm chuyên dụng

Page top