Escaneo de BIM para el mapeo móvil

December 11, 2017

En esta entrevista con Chris Palmer de FARO® y Augusto Burchi de SITECO, analizamos las oportunidades del “mapeo móvil”, cómo se diferencia de los métodos de levantamiento estáticos, cómo se ven los datos resultantes y quiénes lo aprovechan.

Aquellas personas familiarizadas con el escaneo láser terrestre estático comprenderán que su tecnología (hardware, software y cloudware) nos ha permitido capturar información sobre el entorno de construcción de forma accesible y precisa, de modo cada vez más impresionante.

Como indica la frase, la principal diferencia entre el mapeo estático y el móvil es que el hardware que captura los datos de levantamiento hace movimientos. Por supuesto, existen diferentes tipos de captura de datos “móvil”, pero aquí analizamos la captura terrestre, en lugar de la aérea o por agua.

Incluso con la relativa sencillez que supone la captura terrestre, la tecnología necesaria para que los datos capturados sean útiles y precisos es impresionante. Obviamente, uno de los desafíos es que el hardware montado en un vehículo (en ruta o riel) debe tener en el movimiento en todas las dimensiones.

Sin profundizar demasiado en los detalles técnicos, la solución que describe Augusto en este ejemplo de SITECO incluye dos FARO Focus Laser Scanners, una cámara esférica Ladybug5 y una unidad de medición por inercia (IMU, Inertial Measurement Unit) se conoce como solución “Road-Scanner C”.

En resumen, cada pieza del equipamiento hace lo siguiente:

  • Los escáneres láser se montan de forma fija en el vehículo a 45 grados con una superposición de cobertura. Como son parte del sistema de mapeo móvil, en realidad no funcionan en el conocido modo 3D utilizado para los levantamientos estáticos; sino que, trabajan como «perfiladores» registrando líneas de escaneo o perfiles del entorno. Cuando se combinan, ambas unidades crean una nube de puntos 3D y pueden capturar hasta 2 millones de puntos por segundo.
  • La cámara Ladybug5 captura una imagen fotográfica y esférica de 360 grados al mismo tiempo que escanea los datos.
  • La IMU es el cerebro de la configuración y graba la ubicación exacta con dos receptores de GPS que trabajan al mismo tiempo para grabar la posición y el destino. Los datos de GPS se complementan con los datos de los sensores de velocidad, pendiente y giro. Luego, el software cancela todo el movimiento del vehículo y permite que cada línea de escaneo se registre y se referencíe geográficamente de forma precisa.

En cuanto a la precisión, la combinación de este equipo proporciona una precisión absoluta (posición en el mundo) de 1 a 2 cm y una precisión relativa (en relación con el escáner) de 7 mm a una distancia de 20 m, un logro bastante importante cuando el vehículo se mueve a 36 km/h.

Road-Scanner C

En el caso de estudio, Chris Palmer analiza el uso del SITECO “Road-Scanner C” para capturar una franja de 30 millas en la carretera M62 de Reino Unido.

Con un tiempo de captura de datos en el sitio de 1,5 horas, y una velocidad de 70km/h, Chris recuerda que el conjunto de datos resultante de 60gb fue una cuadrícula de 20 cm de perfiles superpuestos. “Por supuesto, podíamos viajar a una velocidad menor, para registrar en más detalle y con una mayor densidad de la cuadrícula. Por ejemplo, si viajo a 36 km/h, la densidad de la cuadrícula será de 10 cm”, comenta Palmer.

Si bien el hardware es impresionante, para Chris “lo más importante es el software; algunos softwares permiten la traducción instantánea de los sistemas de coordenadas, la extracción de funciones automatizada que reconoce terrenos, superficies y trabajos de línea, como señales en la ruta, e incluso la clasificación de objetos identificados para lograr la vinculación con otras fuentes de datos.”

Algunos avances de software son específicos de FARO: Con el aumento del requisito para acceder a los datos escaneados, FARO creó el formato Cloud Point Exchange (.cpe) para comprimir esos datos.

En términos reales, la comprensión es enorme. En un ejemplo, Chris dice “nuestros 60gb de datos de escaneo sin procesar se podían comprimir a 1.5gb, lo cual se puede transmitir para visualizarse en un navegador web”. Esto permite que los datos que solo se podían ver con un software costoso, ahora estén disponible para más personas.

Entonces, el proceso de mapeo móvil y el conjunto de datos resultante aporta valor para dos grupos: los que capturan los datos y los que consumen los datos.

El valor para los levantamientos es claro

Sea financiero, de calidad o de ahorro de tiempo. Por ejemplo, el costo capital del equipo no solo proporciona la capacidad de ofrecer servicios de mapeo móvil, sino que, además, cada uno de los dos escáneres láser se puede usar de forma independiente para tareas de escaneo estático, para aquellos clientes que no necesitan realizar trabajos móviles. En cuanto al tiempo, es clara la reducción del tiempo de captura (cuando se compara con las técnicas de medición tradicionales o el escaneo estático), como se indica en el caso de estudio en la escala de datos registrados, el mayor grado de precisión y la capacidad para crear resultados finales del mapeo accesibles y de grado alto que son compatibles con el proceso BIM.

El valor para clientes, diseñadores, contratistas y operadores de recursos:

Este es el momento del proceso donde los resultados finales marcan la diferencia con los métodos tradicionales de uso. El conjunto de datos que mejora la precisión, brinda más contexto y aporta más confianza al momento de tomar decisiones cambia la forma en que los profesionales proporcionan servicios en nuestra industria.

Ya sea al generar de forma semiautomática un conjunto de datos para la gestión de recursos GIS (Sistema de información geográfica) mediante un software de reconocimiento de objetos o al entregar una nube de puntos a alguien que modelará una representación 3D con una herramienta BIM, el proceso comienza con el mejor conjunto de datos posible. Esto minimiza los errores, mejora la precisión y aumenta la accesibilidad a la información mediante la tecnología de visualización web. Así, las personas indicadas pueden ver la información correcta en el momento adecuado.

Incluso cuando el diseño no es necesario, el mapeo móvil les brinda a los clientes la oportunidad de realizar inspecciones rentables de la condición de la infraestructura, cubriendo vastas extensiones de tierra en períodos que antes era imposible. Muchos beneficios.

Road-Scanner C

Resumen

En resumen, podemos ver que, después de capturar, procesar y usar los datos en un entorno de diseño y construcción administrado, las diferentes partes involucradas pueden acceder y usar estos datos con confianza, siempre y cuando tengan el permiso correspondiente.

Mediante una combinación muy eficaz de las soluciones existentes para grabar, traducir y presentar los datos, logramos que los datos del levantamiento sean precisos y confiables.

La tecnología ha progresado considerablemente para suplir con la demanda creciente de información actualizada. En las palabras del periodista de tecnología Graeme Wood: “El cambio nunca había ocurrido tan rápido antes y nunca volverá a ser tan lento.”

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