งานก่อสร้าง ที่เสร็จเร็วขึ้น ปลอดภัยมากขึ้น และมีผลตอบรับที่คุ้มค่ามากขึ้น นับเป็นเป้าหมายที่ ผู้รับเหมาและทีมวิศวกรในงานก่อสร้างถวิลหา ซึ่งเป้าหมายเหล่านี้มักจะถูก ขัดขวางด้วยปัญหาทั่วๆไปที่กลายมาเป็น Pain point ถาวรของงานก่อนสร้างอย่างหน้าปวดหัว อาทิ การขาดข้อมูลดิจิตอลที่แม่นยำของแบบแปลงเพื่อเช็คความคืบหน้าของงาน การขาดแคลนแรงงานที่มีคุณภาพและทักษะที่ต้องการ ความผิดพลาดทางการสื่อสารและการบรีฟงานที่ผิดพลาด
ด้วยเทคโนโลยี โดรน อุตสาหกรรมในปัจจุบัน ผู้รับเหมาสามารถแก้ไขจุดบอดเหล่านี้และยกเครื่องการทำงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างไม่เห็นฝุ่น ตั้งแต่การสำรวจ ทำแผนที่และแบบจำลอง 3D ทางภูมิศาตร์ การจัดการ Logistic คำนวนปริมาตรกองวัสดุ (Stockpile) การกำกับดูแลงานพร้อมตรวจสอบความปลอดภัย และการเช็คความคืบหน้าและแบบแผนการก่อนสร้างกับ BIM
ในบทความนี้ Aonic Thailand ผู้ให้บริการโซลูชั่นโดรนครบวงจร ขอพาทุกท่านสำรวจเพิ่มเติมและตอบคำถามว่าทำไมโดรนถึงกลายเป็นเทคโนโลยีที่ขาดไม่ได้ในงานก่อนสร้าง
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
Light Detection and Ranging
Real-Time Kinematics (RTK)
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 (อ่านข้อมูลเพิ่มเติม: หลักการทำ Photogrammetry ด้วยโดรนสำรวจ)
LiDAR
Light Detection and Ranging เป็นวิธีการตรวจจับระยะไกลที่ใช้พลังงานเลเซอร์เพื่อวัดระยะระหว่าง ตัวSensorและวัตถุบนพื้นดิน โดยพลังงานที่ส่งออกไปจะกระทบไปยังวัตถุ และส่งกลับมาที่ Sensor ทำให้เราสามารถคำนวนและวิเคราะห์ระยะเวลาที่พลังงานเลเซอร์สะท้อนกลับมา ทำให้ สามาร สร้างภาพ 3 มิติที่แม่นยำของพื้นที่และวัตถุที่อยู่ด้านล่าง คลื่นแสงสามารถทะลุใบไม้บางส่วนได้ จากยอดไม้ไปต่อยังช่วงกลางต้นและสุดท้ายกระทบกับวัตถุทึบแสงเช่นลำต้นหรือผิวดิน ลักษณะเหล่านี้จะทำให้เราสามารถมีข้อมูลผิวดินและข้อมูลลำต้นข้องต้นไม้ได้ (อ่านเพิ่มเติม: LiDAR ในโดรนสำรวจและวิธีประมวลผล Point Cloud)
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
ในขณะเดียวกัน Rover จะติดอยู่กับตัวโดรนหรืออุปกรณ์เคลื่อนที่อื่นๆ คอยรับสัญญาณจากดาวเทียมดวงเดียวกับสถานีฐาน และใช้ชุดข้อมูลการแก้ไขที่สถานีฐานให้ไว้เพื่อเพิ่มความแม่นยำของตำแหน่งของตนเองแบบเรียลไทม์ โดยข้อมูลจาก Base station และ Rover จะถูกแลกเปลี่ยนกันผ่าน คลื่นวิทยุหรืออินเทอร์เน็ต ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ประสิทธิภาพการปรับแก้ความแม่นยำของการระบุพิกัดของโดรนผ่าน RTK จึงสูงมากเทียบกับวิธีปกติ (อ่านเพิ่มเติม: RTK: สุดยอดความแม่นยำในโดรนสำรวจ)
ตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากโดรน
1. การสำรวจและทำแผนที่ทางภูมิศาสตร์ก่อนเริ่มงานก่อสร้าง
ด้วยการบินเก็บภาพจากการทำ Photogrammetry หรือสแกน ด้วย LiDAR ทำให้การทำแผนที่เพื่อตรวจสอบความสูงต่ำของพื้นที่เป็นเรื่องที่ง่ายขึ้น ทั้งการทำ Contour และการสร้างแบบจำลอง DTM (Digital Terrian Model) ซึ่งจะบ่งบอกความสูงของหน้าดินโดยตัดสิ่งกีดขวางเช่นต้นไม้และอาคารออก หรือการสร้างแผนที่ภาพออโธซึ่งสามารถใช้อ้างอิงขนาดจริงจากพื้นที่
2. การวางระบบขนส่งและออกแบบไซท์ก่อสร้าง
แบบจำลองสามมิติของสถานที่จริงทำให้การวางระบบ logistic และการวางผังไซท์งานก่อนสร้างเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้นพร้อมช่วยในการออกแบบแผนที่เพื่อการอพยพในยามฉุกเฉิน ซึ่งนี่เป็นแค่ตัวอย่าภาพสามมิติที่สามารถถูกนำมาใช้ได้หลากหลายรูปแบบใน งานก่อสร้าง
3. การคำนวนปริมาตรกองวัสดุในการก่อสร้าง (Stockpile)
ในงานก่อสร้าง กองวัสดุคือหนึ่งในส่วนประกอบหลักที่จำเป็นต้องถูกวัดปริมาตร เพื่อการจัดการ warehouse และบริหารการจัดซื้ออย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ Supply Chain มีเสถียรภาพและเป็นไปตามกำหนดการณ์ ซึ่งเราสามารถวัดปริมาตร Stockplie ได้ผ่าน 2 วิธี หนึ่งคือการสร้างแบบจำลองสามมิติ ผ่านการ ทำ Photogrammetry ซึ่งคือการนำภาพถ่ายจากโดรนที่มีการทับซ้อนกันบางส่วนมาประติดประต่อกันแล้วปรับแก้ค่าความถูกต้องผ่าน ซอฟต์แวร์และสร้างแบบจำลองออกมาผ่าน ข้อมูล Point Cloud ซึ่งจำนวนภาพที่ต้องการขึ้นอยู่กับขนาดของ Stockpile หลังจากได้ข้อมูล Point Cloud ออกมาแล้วเราจะสามารถนำแบบจำลองที่ปรับแก้ความผิดเพี้ยนของขนาดแล้วมาคำนวนเข้ากับสูตรทางคณิตศาสตร์เพื่อหาปริมาตร
วิธีที่สองในการเก็บข้อมูล Point Cloud คือผ่าน Sensor LiDAR ซึ่งจะได้จำนวน Point Cloud ที่มีความหนาแน่นและมากกว่า เหมาะกับงานที่มีพื้นที่ๆซับซ้อนและต้องการความระเอียดขั้นสูงในการนำมาทำแผนที่ทั้งจะประมวลผลได้ดีกว่าในพื้นที่ป่าชุกและมีสิ่งกีดขวางที่เป็นอุปสรรคต่อการต่อภาพ แลกกับราคาในการดำเนินการที่สูงกว่าวิธีที่1 (ขั้นตอนการคำนวนปริมาตร Stockpile)
4. การตรวจสอบอุปกรณ์ก่อสร้างและวัสดุขนาดใหญ่
นอกเหนือจากการตรวจเช็คปริมาตร Stockpile ผู้รับเหมาสามารถใช้ภาพถ่ายทางอากาศเพื่อติดตามความเคลื่อนไหวและอัพเดทตำแหน่งของ อุปกรณ์ก่อสร้างขนาดใหญ่ได้ในแต่ละวัน เพื่อการตรวจเช็คความเสี่ยงของอุปกรณ์ ซึ่งการใช้โดรนจะทำให้ผู้ใช้งานสามารถ ติด Tag เพื่อเป็นการเซฟค่าพิกัด/ หมายเลขซีเรียล/ วัน/ เวลา/ ระดับความสูงของวัตถุลงในภาพโดยตรง พร้อมดึงข้อมูลออกมาเป็นรายงาน เพื่อให้งานเอกสารและการตรวจเช็คสภาพอุปกรณ์เป็นเรื่องที่สะดวกมากขึ้นโดยเฉพาะ งานก่อสร้าง ขนาดใหญ่
5. แบบจำลองสามมิติเพื่อการเปรียบเทียบและเช็คความคืบหน้าการก่อสร้าง
การสร้างแบบจำลองอาคารที่กำลังดำเนินงานสร้างอย่างเป็นประจำด้วยการเก็บภาพด้วยโดรน ทำให้ทีมงานมั่นใจว่าการออกแบบนั้นถูกต้องและเป็นไปตามแผน ซึ่งการทำโมเดลเมื่อผนวกกับการใช้ Real-Time Kinematic (RTK) ซึ่งทำให้โดรนสามารถบันทึกข้อมูล GPS และระบุตำแหน่งของภาพระหว่างบินได้อย่างแม่นยำ ทำให้ผลลัพธ์ของภาพสามมิติ นั้น แม่นยำมากขึ้นและใช้ในการอ้างอิงได้จริงโดยไม่ต้องให้ผู้ตรวจสอบเข้าไปเสี่ยงอันตรายในพื้นที่จริง
6. ทำงานร่วมกับ Building Information Monitoring (BIM)
การบินเช็คสถานที่ก่อสร้างและอาคารอย่างสม่ำเสมอด้วยโดรนและนำมาเปรียบกับ BIM ที่สร้างออกมาในช่วงต้น ทำให้การตรวจเช็คความผิดพลาดหรือการคลาดเคลื่อนของการก่อสร้างเมื่อเทียบกับblueprints นั้นเที่ยงตรงมากขึ้น การแจกแจงและแก้ไข Workflow ในการทำงานก็จะเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้น โดรนในปัจจุบันโดรนสามารถติดตั้ง Sensor หลายรูปแบบซึ่งให้ผลลัพธ์ที่หลากหลายในการช่วยให้สถาปนิกตรวจเช็คและเปรียบเทียบกับ BIM
7. งาน Inspection
ฟีเจอร์ AI Spot Check ในโดรนสำรวจช่วยให้แท็กวัตถุในไซท์งานได้ง่ายขึ้น และด้วยกล้อง Thermal ที่สามารถ ตรวจจับอุณหภูมิที่แตกต่างของแต่ละพื้นที่ทำให้ การตรวจหารอย Crack และ การรั่วซึมจากการ ท่วมขังของน้ำ หรือ การบวมน้ำของอุปกรณ์การก่อสร้าง ซึ่งสามารถตรวจสอบจากคนได้ค่อนข้างยาก สามารถพบเจอและแก้ไขได้ทันเวลา อาทิรอยร้าวที่ผนังคอนกรีดที่อาจจะมองเห็นการสึกกร่อนด้วยการตรวจสอบจากคนค่อนข้างยาก
การตรวจสอบเสาร์ไฟและสายไฟ
การวางสายไฟลงในระบบการก่อสร้างเป็นหนึ่งในเรื่องที่ท้าทาย ที่ต้องใช้ข้อมูลตำแหน่งที่แม่นยำใน BIM ของงานก่อสร้าง ซึ่งการสแกนด้วย LiDAR สามารถเก็บรายละเอียดปลีกย่อยและที่มีขนาดเล็กได้ครบครัน ทำให้การสร้างโมเดลสามมิติสำหรับวัตถุขนาดเล็กเช่นสายเคเบิลหรือสายไฟเป็นเรื่องที่เป็นไปได้ อีกทั้งยังสามารถ ใช้กล้อง Thermal ในการ inspection ตัวจ่ายพลังงาน ตัวครอบแก้ว และหม้อแปลง เพื่อตรวจสอบจุด Over heat ที่สามารถเป็นต้นตอของการเกิดไฟไหม้
Case studies
โดรนได้ถูกใช้ในการ
- ตรวจเช็คสต็อกและคำนวนปริมาตร วัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง
- อัปเดตแผนที่การขนย้ายเครื่องมือก่อสร้างวันต่อวัน
- ประมวลผล 3D Point cloud และ Orthophoto เพื่อตรวจสอบการก่อสร้าง
- ระบุจุดเฝ้าระวังและแชร์ข้อมูลให้ทุกคนที่เกี่ยวข้อง
การใช้โดรนเพื่อวางแผนสร้างทางรถไฟเชื่อม แฟรงก์เฟิร์ต และ มานน์ไฮม์ ในประเทศเยรมัน
บริษัท Deutsche Bahn ใช้ DJI Mavic 3 Enterprise เพื่อสำรวจ และสร้างแผนที่และแบบจำลองของโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ ทางรถไฟ และ สถาพภูมิประเทศ ด้วยการประมวลผล Point Clouds และการทำ Photogrammetry
- เพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานใกล้รถไฟความเร็วสูง
- ลดต้นทุนในการสร้างแบบแปรนและวางแผน
- รวบรวมข้อมูลที่แม่นยำด้านค่าพิกัด
- ตรวจเช็คความถูกต้องและความคืบหน้าของงานก่อสร้าง
การวางแผนและบริหารการสร้างโรงพยาบาลภาคสนามเพื่อรับมือการระบาดของโควิท-19 ในประเทศอาร์เจนติน่า
เพื่อรับมือกับจำนวนผู้ป่วยที่เพิ่มขึ้นเป็นหลายเท่าตัว รัฐบาลอาร์เจนติน่าได้เร่งสร้างโรงพยาบาลภาคสนามขนาด 1,200 เตียง ซึ่งจะต้องมี ห้อง ICU ห้องกักตัว และเครื่องมือต่างๆครบในที่เดียว มากกว่า 12ที่ทั่วประเทศ ในขณะนั้นรัฐมนตรีกระทรวงสาธารณสุขได้สั่งการให้ใช้โดรนสำรวจ ในการจัดทำแผนที่และ ตรวจสอบความคืบหน้าของการก่อสร้างทั้งสิบสองแห่งพร้อมๆกัน จากการนำภาพถ่ายทางอากาศกว่า 6,000 ภาพ มาสร้างแผนที่ 2D และ 3D ที่ประกอบไปด้วยข้อมูลสำคัญต่างๆในการก่อสร้าง
ไม่กี่ชั่วโมงหลังจากการบินเก็บภาพ แผนที่และแบบจำลองสามมิตได้ถูกส่งให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ไม่ว่าจะเป็น การไฟฟ้า บริษัทโทรคมนาคม และ บริษัทจัดหาอุปกรณ์ทางการแพทย์ เพื่อให้การวางแผนออกแบบโครงสร้างเป็นไปได้อย่างรวดเร็วพร้อมการทำงานร่วมกันของหลากหลายภาคส่วน
โดรน DJI Enterprise เพื่อ งานก่อสร้าง
ในปัจจุบันจะมีโดรนที่แนะอยู่ทั้งหมดสองรุ่นนั้นคือ Mavic 3 Enterprise ที่มีขนาดเล็กกะทัดรัด กับ โดรนขนาดใหญ่ DJI Matrice 350 RTK ซึ่งรองรับการติดตั้งเพย์โหลด (กล้องสำหรับโดรน) ซึ่งตัวกล้องก็ถูกออกแบบมาให้มีความคมชัดของภาพที่มากกว่า และอีกทั้งยังสามารถติดตั้ง Sensor LiDAR ได้ในขณะที่ Mavic 3 Enterprise จะไม่สามารถติดตั้ง Sensor LiDAR ได้
Aonic Thailand ผู้ให้บริการโดรนครบวงจร
ติดต่อเรา
