• Skand Pty. Ltd.

    Kontrola przegród zewnętrznych budynków z wykorzystaniem uczenia maszynowego i modelowania rzeczywistości na potrzeby kampusu Uniwersytetu RMIT w Brunszwiku

    Wiktoria, Australia

Podsumowanie projektu

Projekt

Firma Skand Pty. Ltd., start-up z siedzibą w Melbourne, miała za zadanie przeprowadzenie rejestracji kampusu Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) w Brunszwiku. Australijski publiczny uniwersytet badawczy chciał zintegrować rejestrowanie i analizę danych z wykorzystaniem dronów do swojego wielokrotnie nagradzanego 40-letniego programu cyklu życia majątku trwałego, który posiada certyfikat zgodności ISO. Aby lepiej zarządzać środkami trwałymi, RMIT chciał stworzyć cyfrową wersję swojego kampusu w Brunszwiku, aktualizując poprzednie ortofotomapy 2D. Obszar projektu o wartości 150 000 AUD obejmuje 6,5 hektara i sześć budynków o różnych rozmiarach i rodzajach materiałów budowlanych, które zostałyby włączone do programu cyklu życia majątku trwałego RMIT. Firma Skand potrzebowała przeprowadzić bezstronną analizę obiektu, która obejmowała warstwy kategoryzacji i była zintegrowana z systemem zarządzania majątkiem trwałym zgodnym z ISO.

Rozwiązanie

Firma Skand użyła drona Phantom 4 Pro do rejestrowania obrazu terenu projektu, dokonując trzech przelotów. Każdy przelot odbywał się bliżej majątku trwałego, aż do momentu, gdy przejście odbywało się na najniższej dopuszczalnej z punktu widzenia prawa wysokości. Następnie firma Skand wykorzystała swoją aplikację internetową, wspieraną przez oprogramowanie ContextCapture, aby zintegrować zdjęcia i analizę z drona z programem cyklu życia majątku trwałego zgodnym z ISO. Firma Skand była w stanie wykonać zdjęcia lotnicze i lądowe 2D i przekształcić je w sensowne zbiory danych mapowane w siatce rzeczywistości 3D. Siatka ta została następnie opublikowana w Internecie, określając szczegółowo warunki i priorytety wszelkich wymaganych działań lub interwencji. Wykorzystując uczenie maszynowe, zespół projektowy przeprowadził analizy obrazów zarejestrowanych przez drony w celu ustalenia, czy jakość zestawu obrazów była wystarczająca do przetworzenia. Po uzyskaniu zadowalającej jakości zespół przetworzył obrazy w celu odwzorowania obrazów 2D na powierzchnię 3D.

Rezultaty

Dzięki zastosowaniu dronów i oprogramowania ContextCapture firma Skand zrealizowała znaczne oszczędności czasu i kosztów. W związku z rozmieszczeniem kampusu w Brunszwiku na obszarze o powierzchni 6,5 hektara, w normalnych okolicznościach kontrole przegród zewnętrznych budynków zabierały co najmniej miesiąc. Jednakże, dzięki zdjęciom wykonanym w tym projekcie przez drony, proces ten zajął trzy i pół dnia, a czas przetwarzania modelu tylko dwa dni, co pozwoliło na realizację projektu prawie czterokrotnie szybciej niż w przypadku silnika fotogrametrycznego używanego wcześniej w podobnych projektach. Firma Skand dostarczyła raport z inspekcji wraz z modelem kampusu 3D na platformę internetową w ciągu siedmiu dni, co kosztowało 80 000 AUD, czyli 70 000 AUD mniej niż szacowany budżet. Firma Skand oczekuje, że czas przetwarzania zostanie skrócony do zaledwie 72 godzin w ciągu najbliższych sześciu miesięcy dzięki recyklingowi obrazów, które nie przeszły wstępnego przetwarzania w kolejnej rundzie nadzorowanego uczenia maszynowego i testowania algorytmów rozwiązania. Takie rozwiązanie poprawia również bezpieczeństwo, ponieważ kontrole dachów i fasad nie wymagają już od współpracowników odrywania nóg od ziemi. Jest również szybsze, ponieważ prace mogą być automatycznie wykonywane na komputerach i jest o 60% tańsze niż tradycyjne metody kontroli. Analiza jest spójna we wszystkich regionach, dzięki czemu jest bardziej dokładna.

Oprogramowanie

Jakość wyników i dokładność odwzorowania defektów oprogramowania ContextCapture była znacznie wyższa w porównaniu z poprzednimi wynikami modelowanymi w różnych silnikach fotogrametrycznych. Oprogramowanie ContextCapture zostało wykorzystane do obsługi aplikacji internetowej firmy Skand dla tego projektu. Oprogramowanie ContextCapture umożliwiło także stworzenie siatki rzeczywistości 3D w oparciu o obrazy 2D. Aplikacja umożliwia firmie Skand wykorzystanie obrazów termicznych do wykrywania nie tylko śladów termicznych mechaniczno-elektrycznego majątku trwałego, ale również wycieków wody na potrzeby metod izolacji dachu. Wykorzystując sztuczną inteligencję (SI) w oprogramowaniu ContextCapture, firma Skand stworzyła 16 kategorii defektów zarówno na dachach, jak i elewacjach, w tym pęknięcia, mech, algi czy inne formy korozji i degradacji materiałów budynków. Aplikacja internetowa firmy Skand wyświetla siatkę rzeczywistości 3D oprogramowania ContextCapture z wykrytymi wadami, tworząc raport z kontroli i stanu z wykorzystaniem Power BI.

Playbook projektów: ContextCapture

Rezultaty/fakty
  • Zadaniem firmy Skand było przeprowadzenie rejestracji kampusu RMIT w Brunszwiku, przy wsparciu oprogramowania ContextCapture, w celu zintegrowania obrazów i analiz z dronów z programem cyklu życia majątku trwałego posiadającym certyfikat zgodności z ISO.
  • Oprogramowanie ContextCapture pozwoliło na prawie czterokrotnie szybszą kontrolę przegród zewnętrznych budynku niż w przypadku wcześniej stosowanych silników fotogrametrycznych.
  • Firma Skand dostarczyła raport z inspekcji i model kampusu 3D w ciągu 7 dni przy koszcie na poziomie 80 000 AUD — tj. znacznie poniżej budżetu w wysokości 150 000 AUD.