Nội dung chính

    Ba công nghệ số hóa công trình hàng đầu trong thời đại công nghiệp 4.0

    16/12/2024

    Lượt xem 8

    Công nghệ số đang cách mạng hóa ngành xây dựng. Từ khảo sát địa hình, lập bản đồ đến quản lý dự án, công trình, công nghệ Lidar, Photogrammetry và BIM đang dẫn đầu xu hướng.

    Trong thời đại công nghiệp 4.0, các công nghệ kỹ thuật số đã và đang thay đổi mạnh mẽ cách chúng ta tiếp cận và giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực bản đồ, xây dựng, và quản lý công trình. Trong số đó, Lidar và Photogrammetry là hai công nghệ nổi bật trong việc thu thập dữ và xây dựng mô hình 3D. Cả hai đều được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như khảo sát địa hình, lập bản đồ đô thị, và nghiên cứu môi trường. Bên cạnh đó, BIM hiện đang là một xu hướng mới trong quản lý và thiết kế công trình. 

    1.    Công nghệ Lidar (Light Detection and Ranging)

    Lidar là công nghệ sử dụng tia laser để đo khoảng cách từ thiết bị đến bề mặt, tạo ra các đám mây điểm (point cloud) chính xác trong không gian 3D. Công nghệ này nổi bật nhờ:

    •    Độ chính xác cao: Khả năng thu thập dữ liệu chi tiết, ngay cả trong điều kiện môi trường phức tạp như rừng rậm hoặc núi cao.

    •    Hoạt động độc lập với ánh sáng: Lidar có thể hoạt động hiệu quả cả ngày lẫn đêm, vượt trội so với các công nghệ phụ thuộc vào ánh sáng môi trường.

    •    Ứng dụng rộng rãi: Được sử dụng trong khảo sát địa hình, xây dựng cơ sở hạ tầng, lập bản đồ môi trường, và cả trong ngành xe tự hành.

    Dữ liệu point cloud thu thập bằng công nghệ Lidar

    2.    Công nghệ Photogrammetry

    Photogrammetry là công nghệ dựa trên hình ảnh chụp từ nhiều góc độ khác nhau để tái tạo các mô hình không gian 3D. Công nghệ này hoạt động bằng cách phân tích các điểm chung giữa các bức ảnh, sử dụng các thuật toán để đo đạc và dựng mô hình. Các đặc điểm chính của công nghệ này bao gồm:

    •    Chi phí thấp hơn: Do phần lớn chỉ cần máy ảnh và phần mềm xử lý.

    •    Khả năng tạo mô hình chi tiết: Phù hợp với các dự án yêu cầu tái tạo kiến trúc hoặc bề mặt chi tiết.

    •    Hạn chế trong môi trường: Yêu cầu ánh sáng tốt và khó hoạt động ở các khu vực bị che phủ như rừng rậm.

    Dữ liệu được thu thập bằng công nghệ Photogrammetry

    3.    BIM (Building Information Modeling)

    BIM không phải là một công cụ thu thập dữ liệu mà là một quy trình liên quan tới việc tạo lập và quản lý những đặc trưng kỹ thuật số (được gọi là mô hình thông tin kỹ thuật số) trong các khâu thiết kế, thi công và vận hành các công trình (công trình ở đây có thể là công trình xây dựng hay các sản phẩm công nghiệp). Một số lợi ích nổi bật của BIM:

    •    Tối ưu hóa thiết kế và quản lý: Cung cấp một cái nhìn toàn diện về dự án từ giai đoạn thiết kế đến vận hành.

    •    Tăng cường hợp tác: Cho phép các nhóm kỹ sư, kiến trúc sư, và nhà quản lý làm việc trên một nền tảng chung.

    •    Ứng dụng linh hoạt: Dùng để thiết kế, phân tích, quản lý công trình và lập kế hoạch bảo trì.

    Mô hình BIM

    So sánh công nghệ Lidar Photogrammertry và BIM

    Tiêu chí Lidar Photogrammertry BIM
    Nguyên lý hoạt động Sử dụng tia laser để đo khoảng cách, tạo dữ liệu 3D (point cloud) Sử dụng hình ảnh chụp từ nhiều góc khác nhau để tái tạo không gian 3D

    Tạo và quản lý dữ liệu kỹ thuật số mô phỏng các yếu tố vật lý và chức năng của công trình.

    Độ chính xác Rất cao, phù hợp với địa hình phức tạp Phụ thuộc vào chất lượng hình ảnh và thiết bị camera

    Cực kỳ chính xác, phụ thuộc vào đầu vào của người thiết kế và kỹ sư.

    Chi phí Cao, bao gồm thiết bị và phần mềm xử lý dữ liệu Thấp hơn so với Lidar, dựa trên camera và phần mềm

    Cao, cần phần mềm BIM chuyên dụng và chuyên gia kỹ thuật.

    Thời gian xử lý Nhanh hơn nhờ phần mềm hiện đại xử lý dữ liệu point cloud. Chậm hơn vì phải xử lý nhiều hình ảnh và tái tạo không gian 3D

    Phụ thuộc vào quy mô dự án; có thể nhanh nhưng cần nhiều nguồn lực cho các bước phức tạp.

    Khả năng hoạt động ban đêm Hoạt động tốt nhờ không phụ thuộc vào ánh sáng. Không hoạt động hiệu quả trong điều kiện thiếu ánh sáng.

    Không liên quan đến ánh sáng, tập trung vào dữ liệu số.

    Phụ thuộc vào ánh sáng Không phụ thuộc Phụ thuộc vào ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo. Không phụ thuộc
    Ứng dụng địa hình Hiệu quả trên mọi địa hình, kể cả khu vực có cây che phủ Hạn chế ở khu vực có che phủ dày đặc

    Sử dụng chủ yếu cho các tòa nhà, công trình...

    Độ chi tiết bề mặt

    Hiển thị chi tiết cấu trúc bề mặt và cao độ. Độ chi tiết phụ thuộc vào chất lượng ảnh chụp.

    Mô phỏng chi tiết cấu trúc, vật liệu và thông số kỹ thuật của công trình

    Khả năng thu thập dữ liệu

    Có thể kết hợp với GPS, IMU để tăng độ chính xác Dữ liệu thu thập ở dạng hình ảnh, sau đó xử lý thành 3D.

    Dữ liệu được nhập thủ công hoặc tích hợp từ các nguồn khác như Lidar/Photogrammetry

    Khả năng tích hợp Có thể kết hợp với GPS, IMU để tăng độ chính xác Tích hợp với phần mềm xử lý hình ảnh để tạo mô hình 3D.

    Tích hợp tốt với Lidar và Photogrammetry, cho phép sử dụng dữ liệu từ cả hai.

    Ứng dụng chính Lập bản đồ địa hình, khảo sát xây dựng, môi trường Tái tạo kiến trúc, lập bản đồ, nông nghiệp, mô hình 3D từ ảnh

    Quản lý thông tin công trình, thiết kế và xây dựng công trình, cải thiện hiệu quả vận hành

    Khả năng di động UAV, xe chuyên dụng hoặc người thực hiện khảo sát Có thể sử dụng camera phổ thông hoặc drone.

    Thực hiện trên phần mềm máy tính, không yêu cầu thiết bị di động.

    Mức độ ứng dụng thực tế Tập trung vào dữ liệu thực tế ngoài hiện trường. Phù hợp với các dự án nhỏ, nhanh

    Được sử dụng cho các dự án thiết kế và vận hành công trình.

    Lidar, Photogrammetry và BIM đều là những công nghệ tiên tiến, mỗi công nghệ có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các nhu cầu cụ thể của từng dự án. Sự kết hợp giữa ba công nghệ này đang ngày càng trở nên phổ biến, đem lại hiệu quả vượt trội.

    Mọi thông tin chi tiết xin vui lòng liên hệ:

    • Trung tâm giải pháp phần mềm và thiết bị công nghệ (STC)- Công ty CP Công nghệ và Tư vấn CIC
    • Hotline: 024 397 41373 & 0976 268 03