Uso de Drones para Construcción e Infraestructura
Los drones se utilizan principalmente en el sector de la construcción con fines topográficos y de inspección. Los drones están equipados con sensores apuntando hacia abajo, como RGB, multiespectrales, térmicos o LIDAR, y pueden captar gran cantidad de datos aéreos en poco tiempo.
Obtención de información real con fotogrametría
Los drones toman imágenes desde múltiples ángulos. A partir de estas imágenes, el software de fotogrametría crea mapas en 2D y 3D con información de geolocalización.Durante un reconocimiento aéreo con dron y cámara RGB, el terreno, sus características y los edificios se fotografían varias veces desde distintos ángulos, y cada imagen se etiqueta con coordenadas. En primer lugar, estas imágenes geoetiquetadas de gran detalle pueden utilizarse para activos e inspecciones, por ejemplo, de tejados de edificios o zonas de difícil acceso. También pueden utilizarse para monitorear zonas a larga distancia, como hileras de vegetación, carreteras y vías férreas.
¿Quién puede obtener mejores resultados con la tecnología de drones?
Las empresas que construyen y gestionan grandes infraestructuras como carreteras, vías férreas, puentes, presas, embalses de agua, aeropuertos, complejos industriales, explotaciones de petróleo y gas, así como complejos energéticos tienen un potencial considerable para utilizar los datos de los dron.
Los drones también pueden abrir nuevas aplicaciones que antes eran muy difíciles o costosas para acceder o seguir de cerca. Piensa en el monitoreo o inspección de zonas de difícil acceso o en el análisis y optimización de entornos que cambian rápidamente, como las obras de construcción.es con el fin de optimizar sus operaciones.
Este tramo de carretera (7 km, 4,3 millas) se capturó en un solo vuelo con el dron WingtraOne utilizando su función de mapeo de corredores.
Seis ventajas del uso de drones en proyectos de construcción e infraestructura
1. Adquisición de imágenes rápida, reproducible y a la carta
En una obra siempre hay un contratista, una empresa de ingeniería, una empresa de movimiento de tierras y varios subcontratistas para ejecutar trabajos especializados. Además de implicar a muchos equipos, los plazos son ajustados y requieren registros actualizados con frecuencia para impulsar las decisiones y alinear a las múltiples partes interesadas.
Aquí es donde radica una de las principales ventajas de los drones para los jefes de obra. Los drones proporcionan una imagen completa de la obra a la carta y en pocas horas.
2. Datos precisos y completos
Además de disponer de fotografías aéreas detalladas, los mismos datos recopilados por un dron en un solo vuelo proporcionan un mapa completo del lugar con puntos GPS, en 2D y 3D. Estos mapas permiten medir con precisión distancias, superficies, elevaciones y volúmenes. A partir de ahí, el software de fotogrametría también genera modelos de elevación, como modelos digitales del terreno (MDT) y modelos digitales de superficie (MDS).
3. Ahorro de tiempo y dinero
Los drones reducen considerablemente el tiempo dedicado a la recopilación de datos sobre el terreno y los costos de mano de obra asociados. Hades Geodeesia, una empresa de topografía de 30 años de antigüedad, utiliza drones para proporcionar datos topográficos precisos para la construcción de una gran autopista: «No tiene sentido salir a la calle y caminar durante tres o cuatro horas para conseguir unos 500 puntos y hacer cálculos»
4. Mejor documentación y conciliación más rápida con los subcontratistas
Un levantamiento topográfico fácil y repetido significa que el emplazamiento tendrá una documentación más completa a lo largo de su ciclo de vida.
En los casos en que un proyecto avanza sobre una construcción defectuosa, es difícil, si no imposible, rastrear dónde se cometió el error o quién lo cometió. Los datos de los drones proporcionan documentación clara, precisa y recuperable en puntos frecuentes del proceso de construcción. Esto permite a las partes interesadas revisar y señalar dónde se produjeron errores y resolver estas disputas fuera de los tribunales, ya que las pruebas son más claras.
Otra ventaja de una mejor documentación es que los datos recopilados pueden analizarse para extraer enseñanzas y compararlos con fines de evaluación comparativa.
5. Acceso remoto al estado actual de la obra
En la actualidad, los responsables del BIM, los topógrafos y los gestores de las oficinas centrales tienen que desplazarse físicamente o depender de los trabajadores en el sitio para obtener información sobre el avance de las obras. Al tener a alguien en el sitio pilotando el dron y capturando imágenes, podrás ver el progreso de los proyectos directamente en tu computadora, evaluarlo y discutirlo con los jefes de obra como si estuvieras en el sitio.
6. Aumento de la seguridad
Poder vigilar e inspeccionar lugares o zonas de difícil acceso en medio de la maquinaria sin entrar en ellos reduce obviamente la exposición de los trabajadores a los accidentes.
A esto hay que añadir que la seguridad en una obra también consiste en asegurar la zona de trabajo para que solo pueda acceder a ella el personal cualificado. Así, las imágenes de drones pueden ayudar a localizar más rápidamente una brecha en el perímetro de un lugar, evitando la entrada de civiles y posibles accidentes.
Pero las mayores mejoras de seguridad se encuentran en las inspecciones y las labores de mantenimiento. En lugar de trepar por postes eléctricos, utilizar cuerdas para inspeccionar las características de una instalación o trabajar a lo largo de carreteras muy transitadas, los trabajadores pueden volar un dron e inspeccionar imágenes sin ponerse en peligro.
Aplicaciones de los drones a lo largo del ciclo de construcción
Los datos de los drones son tan versátiles que pueden utilizarse a lo largo de todo el ciclo de vida de la construcción, desde la viabilidad y la licitación hasta la entrega y el mantenimiento.1. Licitación y planificación previa
Incluso antes de poner en marcha muchos proyectos de construcción, es necesario realizar un levantamiento topográfico del terreno para conocer bien el entorno en el que se desarrollará el proyecto. Los MDT y MDS de un emplazamiento generados con datos de drones pueden mostrar posibles puntos de drenaje, cambios de elevación y otros factores que pueden ayudar a seleccionar las mejores ubicaciones para construir, excavar o almacenar materiales.
Edificaciones proyectadas con asignaciones de superficie
2. Planificación y diseño
Las mismas imágenes recopiladas por los drones pueden utilizarse como parte del proceso de planificación, proporcionando la base para el trabajo de otros, como arquitectos, autoridades locales e ingenieros.
Las ortofotos de drones y los modelos 3D permiten superponer los edificios a su entorno para hacerse una idea clara de cómo quedaría un edificio nuevo junto a otro ya existente. Puedes evaluar cómo afectará el nuevo proyecto a la zona desde un punto de vista práctico y estético. Los modelos 3D también permiten el análisis y visualización de sombras proyectadas y perspectivas / vistas. También puedes extraer datos precisos, como medidas de aceras o alcantarillas, e importarlos a tu software CAD o SIG para enriquecer los datos existentes.
3. Ejecución
Aunque ya ofrece múltiples ventajas en la fase de planificación, el mayor valor del uso de drones podría llegar cuando los proyectos entran en la fase de construcción.
Movimiento de tierras
A partir de imágenes de drones, se puede generar una nube de puntos formada por miles de puntos, cada uno de los cuales contiene información geoespacial (X, Y, Z) y de color. A continuación, con un software de fotogrametría, puedes obtener mediciones precisas del volumen y realizar un análisis de corte / relleno.
Construido vs. diseñado
Una de las ventajas más llamativas de la visualización precisa del emplazamiento es la posibilidad de superponer el CAD a la ortofoto. Así podrás comparar lo que se ha construido realmente con el plano y asegurarte de que encajan. Así, los jefes de obra pueden identificar las diferencias entre el progreso previsto y el real y dirigir los proyectos en consecuencia.
Monitoreo del progreso de las obras
Durante la fase de construcción, los jefes de obra tienen que controlar y validar las obras terminadas para permitir la continuación de los trabajos. Cuanto más rápido puedas comprobar y validar una tarea, más rápido podrás pasar a la siguiente, ahorrando tiempo a lo largo de todo el proceso de construcción.
Herramienta de comunicación
En los proyectos de construcción suele haber varias partes interesadas en distintos lugares, todas ellas deseosas de saber cómo avanzan las cosas.
Para que esto sea posible, las partes interesadas deberían visitar el lugar, o contratar un helicóptero prohibitivamente caro para recopilar fotos aéreas. E incluso si lo hicieran, las imágenes recopiladas podrían estar desfasadas al siguiente día laboral.
Los datos visuales de los levantamientos topográficos periódicos con drones ayudan en la planificación operativa a la carta (pueden ser diarios o semanales). Además, ayudan a explicar cómo debe realizarse el trabajo inmediato y a identificar las zonas seguras o peligrosas.
Minimizar las repeticiones y la documentación de litigios
Cuando tu proyecto avanza y alcanza un hito, quieres estar seguro de que todo se ha realizado con el máximo nivel de calidad. La construcción posterior se basa en ese hito, por lo que si algo se ha hecho mal, al final te quedarás atascado y puede que tengas que derribar lo que se ha hecho anteriormente. Disponer de datos visuales actualizados puede ayudarte a detectar un error antes de que tome forma, evitando la demolición, así como la pérdida de tiempo y materiales que esto conlleva.
Y si se produce un error, y se vuelve a construir, se dispone de documentación periódica del proceso, y se puede volver a comprobar dónde se produjo el error con mayor precisión para de esta forma resolver las disputas, o incluso casos judiciales, sin largas discusiones.
Entrega
Una documentación detallada presenta ventajas tanto para los contratistas como para el propietario de la obra, que asumirá la responsabilidad del proyecto una vez terminado. En concreto, el propietario puede examinar detenidamente la documentación antes de aceptar la entrega, y los contratistas pueden demostrar que el trabajo se ha realizado conforme a los requisitos, incluyendo detalles sobre quién hizo qué.
4. Mantenimiento e inspección de activos
El mantenimiento no suele ser una prioridad porque cuesta tiempo y dinero y no aporta mucho valor a las operaciones… al menos no cuando funcionan como de costumbre. Pero en cuanto te enfrentas a un problema grave debido a la falta de mantenimiento, puedes ser considerado responsable y perder mucho dinero.
Dicho esto, no siempre es fácil garantizar un mantenimiento de los activos de calidad a un costo razonable. Al enviar drones por el aire, las empresas pueden inspeccionar visualmente grandes activos o los situados en zonas de difícil acceso de forma más rápida y rentable.
Resultados de imágenes con drones
Ortofotos y ortomosaicos
Las imágenes de drones se corrigen para detectar la distorsión de la imagen y se unen durante el posprocesamiento para crear un mapa ortomosaico de alta precisión. Cada píxel contiene información geográfica 2D (X, Y) y puede proporcionar directamente mediciones precisas, como distancias horizontales y superficies. Pueden superponerse a los diseños proyectados y a los planos para seguir el progreso de la obra, sirviendo como herramienta de comunicación visual y documentación de la obra.
Nubes de puntos
Se puede generar una nube de puntos densificada a partir de imágenes de drones. Cada punto contiene información geoespacial (X, Y, Z) y de color. Proporciona un modelo muy preciso para mediciones de distancia (inclinada y horizontal), área y volumen.
Modelos digitales de superficie (MDS) y modelos digitales del terreno (MDT)
En los modelos MDS y MDT, cada píxel contiene información 2D (X, Y) y la altitud (valor Z) del punto más alto para esa posición. Estos modelos pueden utilizarse, por ejemplo, para determinar qué parte del terreno podría inundarse en caso de que se acumule agua o si es necesario contratar a un contratista para aplanar la tierra.
Modelos 3D
La malla texturizada 3D es una reproducción de los bordes, caras, vértices y textura del área filmada por el dron. Este modelo es más útil para la inspección visual o cuando los resultados para las partes interesadas externas o la participación pública son esenciales para un proyecto.
Imágenes en bruto
Al no haber sido procesadas, las imágenes en bruto ofrecen un nivel de detalle aún mayor y pueden ser muy útiles para la inspección y el análisis de activos.
¿Qué dron que escoger?
Muchas obras tienden a utilizar multicópteros, porque la inversión inicial es baja. Además, su capacidad para volar alrededor de un edificio o de una infraestructura, como un puente, las convierte en excelentes herramientas para inspecciones a pequeña escala.
Sin embargo, su escasa cobertura los hace inadecuados para levantamientos topográficos de grandes proyectos. Piensa en una autopista, una vía férrea, una balsa de retención de agua o una gran infraestructura como un aeropuerto. Se necesitarán varios vuelos y varios días para hacer un levantamiento topográfico de toda la zona. En un vuelo, WingtraOne puede cartografiar casi el doble que un dron convencional de ala fija y aproximadamente entre 10 y 15 veces más que los drones multicóptero.
