Gestion des actifs du bâtiment avec numérisation et modélisation de la réalité

Le MnDOT possède et entretient environ 900 bâtiments dans le Minnesota, et le département des services du bâtiment est responsable de la planification des réparations, des rénovations ou des agrandissements. Les architectes, ingénieurs et autres spécialistes impliqués dans ces activités ont besoin de données sur la construction et les conditions du site. La collecte de ces données est souvent un effort multidisciplinaire et ardu qui peut être long et coûteux. Cependant, les technologies alternatives peuvent collecter et traiter de grandes quantités d’informations précises de manière plus complète, sécurisée et rentable.

La modélisation de la réalité, qui utilise des images aériennes ou des photos transformées en modèles 3D, permet à une personne de collecter rapidement une grande quantité de données. De même, la numérisation à 360 degrés utilise des caméras haute définition pour capturer un espace en 3D numérique. Grâce à ces outils et logiciels de post-traitement, le personnel de gestion des actifs peut modéliser et analyser un bâtiment entier – à l’intérieur comme à l’extérieur – à diverses fins.

« Grâce à ces technologies, MnDOT peut collecter très rapidement une grande quantité de données sur les actifs qui peuvent être utilisées pour les inspections, la planification ou la conception. Les jumeaux numériques des bâtiments et des chantiers de construction peuvent être efficacement stockés, partagés et utilisés pour la gestion continue des actifs », a déclaré Barritt Lovelace, vice-président de UAS/AI/Reality Modeling, Collins Engineers, Inc.

La collecte de données à distance peut éliminer le besoin de plusieurs visites de personnel et de sites pour collecter des mesures et d’autres informations, ce qui se traduit par des économies substantielles, une sécurité améliorée et des données plus précises. Le MnDOT a vu ce potentiel et a voulu mieux comprendre les utilisations potentielles et les avantages des technologies de numérisation et de modélisation de la réalité.

Quel était notre objectif ?

L’objectif de ce projet était d’explorer des méthodes rentables et faciles à mettre en œuvre pour collecter, traiter et partager des données de localisation et de construction avec la technologie d’imagerie et de numérisation.

Qu’avons-nous mis en place ?

Recherche précédente passé en revue les technologies de numérisation existantes et associées et identifié les agences qui utilisent ces technologies pour inspecter et documenter les chantiers de construction. Bien que peu d’agences de transport d’État utilisent la technologie de gestion des actifs du bâtiment dans cet effort, de nombreuses agences souhaitent l’appliquer à l’entretien, aux réparations et aux rénovations. Le recueil de technologies et les preuves d’utilisation dans le secteur privé ont fourni une base pour tester les outils sur divers chantiers de construction du MnDOT.

Qu’avons-nous fait?

Les chercheurs ont identifié des technologies de numérisation qui peuvent être utilisées pour développer la gestion des actifs :

  • collecte de données. Les systèmes d’aéronefs sans pilote (UAS ou drones), les caméras numériques et à 360 degrés avec GPS et d’autres fonctions, le lidar et le balayage laser peuvent créer des images à traiter en modèles 3D.
  • Réalité virtuelle. Les modèles peuvent être visualisés avec un casque, ce qui donne à l’utilisateur une meilleure idée de l’échelle que de regarder un écran d’ordinateur.
  • Réalité mixte. À l’aide d’un casque capable d’enregistrer d’autres données, l’utilisateur peut inspecter le bâtiment ou le site virtuel dans un hologramme, prendre des mesures et prendre des notes.
  • Traitement et partage des données. Le logiciel de post-traitement crée des modèles de réalité, des orthomosaïques et des orthoplans à partir de données brutes géospatialement précises au niveau subcentimétrique. Les produits peuvent être largement et facilement manipulés et partagés sur les plates-formes cloud.

Les chercheurs ont utilisé ces technologies pour scanner sept sites de construction, y compris des stations de camions, des bâtiments de stockage, des installations de recherche et un laboratoire de matériaux. Ils ont produit des «jumeaux numériques», dans lesquels des milliers d’images forment des modèles 3D qui peuvent traiter d’autres données, telles que des rapports d’inspection et des données extérieures et intérieures.

Quel a été le résultat ?

En appliquant la numérisation et les technologies associées aux chantiers de construction MnDOT, l’équipe du projet a identifié la qualité et la quantité des données collectées de manière beaucoup plus rapide et plus sécurisée que les méthodes traditionnelles. Ces exemples ont démontré la rentabilité, la divisibilité et la facilité d’utilisation étendue des produits de numérisation et d’imagerie.

Une image holographique d'un chantier de construction flotte au-dessus d'une table dans un bureau.
Les holographes de chantier sont créés à l’aide de technologies de réalité mixte.

Tous les sites ont pris moins d’une journée — la plupart seulement deux à trois heures — pour collecter toutes les données nécessaires aux cartes 3D et autres produits. Bien qu’il puisse y avoir des coûts initiaux pour l’équipement de numérisation, les économies de temps dans la collecte de données sont importantes. Les chercheurs estiment également que les technologies de numérisation peuvent produire 100 000 fois plus de données pouvant être collectées manuellement. Des données plus complètes peuvent être mieux manipulées et améliorer la prise de décision en matière de gestion des actifs. Les enregistrements historiques sont faciles à créer à des fins de surveillance et toutes les données peuvent être facilement partagées.

“Ce projet nous a aidés à identifier les applications qui peuvent vraiment tirer parti de cette technologie, telles que le suivi de l’état des actifs et les plans d’étage détaillés, le tout sans avoir besoin de plusieurs employés de différents bureaux pour se rendre sur le site”, a déclaré Christopher Bjork, responsable du processus de construction. coordinateur, Section des services de construction du MnDOT.

De plus, étant donné que les chantiers de construction peuvent être occupés par la circulation de camions et de matériaux potentiellement dangereux, la collecte de données à distance est beaucoup plus sûre pour le personnel du MnDOT. Les équipes ont accès à un monde virtuel où elles peuvent visualiser des données complètes sur un chantier de construction (sur des périodes de temps si nécessaire), y compris les zones difficiles d’accès, sans avoir à se déplacer physiquement sur le chantier.

Les chercheurs ont comparé les résultats de différents outils et combinaisons d’outils. Ils ont fourni des liens vers les données traitées pour tous les sites, y compris, par exemple, le Bâtiment de recherche MnROAD et le Station de camions de Mendota Heights. Ils ont également produit un film de 8 minutes résumé vidéo de la collecte et du post-traitement des données pour Station de camion Walker.

Et après?

Grâce à ce travail, le MnDOT a identifié des applications clés potentielles pour créer une gestion des actifs à partir des technologies de numérisation. Alors que d’autres programmes MnDOT ont des capacités de numérisation et de post-traitement différentes, le programme Building Services a un équipement limité et considère la coordination avec d’autres programmes ainsi que les investissements potentiels dans le matériel et les logiciels requis. Contracter ces services spécialisés peut être une option supplémentaire.

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