3D laser scanning được xem là một giải pháp đột phá được áp dụng tại các quốc gia tiên tiến trên thế giới trong việc xây dựng, giám sát, quản lý và bảo trì công trình. Trong bảo dưỡng và duy trì công trình sau khi hoàn thành, việc ứng dụng 3D laser scanning mang lại lợi ích gì?
Xu hướng áp dụng khoa học công nghệ trong xây dựng
Ngày nay, việc áp dụng các ứng dụng khoa học công nghệ mới trong lĩnh vực xây dựng công trình đang là xu hướng tất yếu. Điển hình là cuộc cách mạng khoa học công nghệ 4.0 đang ngày càng tác động to lớn đến ngành Xây dựng. Các công ty xây dựng lớn đã và đang áp dụng các công nghệ mới để tăng hiệu suất, tối ưu quy trình và đem lại hiệu quả về mặt chi phí có thể lên đến 10% đến 15% cho dự án của họ. Một số công nghệ nổi bật đang được áp dụng hiện nay có thể kể đến như:
- Các công nghệ vật liệu mới.
- Công nghệ tự động hóa.
- Chế tạo trước và lắp ghép mô đun.
- IOT và Big Data trong phân tích và quản lý.
- Công nghệ điện toán đám mây (Cloud).
- Ứng dụng công nghệ quét 3D hay 3D laser scanning trong xây dựng, giám sát, quản lý và bảo trì công trình.
- Công nghệ thực tế ảo (VR) và thực tế ảo tăng cường (AR).
- Ứng dụng công nghệ BIM.
Trong các công nghệ kể trên, 3D laser scanning là một giải pháp đột phá được áp dụng tại các quốc gia tiên tiến trên thế giới trong việc xây dựng, giám sát, quản lý và bảo trì công trình.
Ngành xây dựng và ứng dụng của 3D laser scanning
Công nghệ 3D laser scanning có thể được giải thích như sau: là một quá trình ghi nhận lại hình dạng bề mặt vật thể bằng công nghệ đo không tiếp xúc LiDAR viết tắt từ cụm từ Light Detection and Ranging, nguyên tắc hoạt động của LiDAR có thể được miêu tả bằng các quá trình dưới đây:
- Cảm biến sẽ phát ra một xung laser tới bề mặt.
- Một cảm biến sẽ thu nhận thông tín hiệu phản xạ trở lại nguồn xung.
- Sau đó cảm biến sẽ đo khoảng thời gian laser phản xạ lại.
- Cách tính toán khoảng cách với công thức: R=(c × t)/2.
Trong đó:
- R = khoảng cách từ nguồn phát laser tới bề mặt cần đo.
- c = Tốc độ phát đi.
- t = Quãng thời gian đi được.
Quá trình này sẽ được lặp lại hàng triệu lần bởi cảm biến LiDAR, thu được dữ liệu lên đến hàng triệu điểm. Khi kết hợp lại với nhau, các điểm này tạo thành một đám mây điểm 3D – Point Cloud, một tập hợp các dữ liệu điểm trong không gian thể hiện hình dạng hoặc đối tượng 3D một cách chi tiết và chính xác.
Dễ dàng thu thập dữ liệu Point Cloud từ các thiết bị 3D laser scanning như Trimble X9, Trimble SX12 hoặc thậm chí từ các dòng thiết bị Apple có tích hợp LiDAR và phần mềm chuyên dụng như Pix4Dcatch, Trimble SiteVision.
Đặc biệt, công nghệ này có nhiều ưu điểm trong việc bảo dưỡng và duy trì công trình sau khi hoàn thành.
Ưu điểm của 3D Laser Scanning trong bảo dưỡng và duy trì công trình sau khi hoàn thành
Các ưu điểm của công nghệ này có thể kể đến như sau:
– Mức độ chi tiết và độ chính xác cao:
3D Laser Scanning cung cấp bộ dữ liệu có mức độ chi tiết và chính xác cực kì cao (mm), thể hiện chính xác hình dạng, tình trạng của đối tượng, giúp thực hiện các phép đo lường chính xác, trực quan, xây dựng nguồn dữ liệu phục vụ tạo lập hồ sơ hoàn công, xây dựng các bản sao số Digital Twins. Việc có nguồn dữ liệu hiện trạng trực quan, chính xác giúp cho các bên liên quan đưa ra quyết định sáng suốt cho việc số hóa, cải tạo, nâng cấp, quản lý cơ sở vật chất.
Mức độ chi tiết và chính xác cực kì cao của công trình được ghi nhận bằng công nghệ 3D laser scanning.
– Phát hiện sớm các vấn đề:
Công nghệ 3D laser scanning cung cấp cho các kỹ sư nhiều dữ liệu để phân tích và đánh giá cấu trúc so với thiết kế, kiểm nghiệm, đánh giá chất lượng công trình. Dữ liệu này cho phép thực hiện các phép đo chính xác các thành phần kết cấu, hỗ trợ đánh giá, kiểm tra tính toàn vẹn và so sánh sự sai khác so với thiết kế ban đầu của công trình cầu, tòa nhà và cơ sở hạ tầng khác.
Kiểm tra sai khác công trình so với mô hình thiết kế ngay tại thực tế bằng giải pháp Trimble X7 và Trimble SX12.
So sánh mô hình đám mây điểm (hiện trạng thực tế) và mô hình BIM thiết kế tại văn phòng bằng phần mềm Trimble RealWorks.
– Nguồn dữ liệu đầu vào cho ứng dụng Scan to BIM:
Mô hình thông tin công trình BIM là một quy trình tiên tiến được ứng dụng trong ngành xây dựng dựa trên các mô hình 3D kỹ thuật số được sử dụng xuyên suốt vòng đời của một dự án thiết kế, hạ tầng và xây dựng. BIM cung cấp cho các tổ chức, công ty đang quản lý vận hành, bảo trì các công trình một phương tiện mạnh mẽ để truy xuất thông tin đối tượng công trình từ mô hình ảo, một cách chính xác, trực quan, nhanh chóng.
Công nghệ quét 3D laser scanning có thể cung cấp nguồn dữ liệu đầu vào cực kì chính xác và chi tiết như hình dạng, kích thước vật lý của công trình hiện có dưới dạng đám mây điểm 3D Point Cloud. Dữ liệu này sẽ được khai thác bằng cách ứng dụng các phần mềm mới để chuyển các dữ liệu này thành bề mặt, đối tượng, kết hợp với các nguồn thông tin sẵn có để tạo lập mô hình BIM hiện trạng thực tế công trình chính xác để phục vụ công tác quản lý, sữa chữa và vận hành công trình.
Dự án Số hóa công trình Sân phân phối 500kV Nhà máy điện Vĩnh Tân 4 trên nền tảng BIM bằng công nghệ 3D laser scanning Trimble X7 và Trimble SX12.
Nếu bạn đang quan tâm đến ứng dụng của “3D Laser Scanning trong bảo dưỡng và duy trì công trình sau khi hoàn thành” đừng ngần ngại liên hệ đến Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh nhất nhé!
>>> Xem thêm: Giải đáp về “Scan 3D laser trong xây dựng”
