Come migliorare i progetti di monitoraggio con le scansioni

The new Leica RCD30 camera is presently the only one in the market which is able to collect 80 MP RGBN multispectral imagery perfectly co-registered.

MONITORING

Il mondo delle scansioni fornisce una dimensione aggiuntiva al monitoraggio, aprendo nuove aree che in passato erano raggiungibili solo con misurazioni senza riflettore. Con la scansione, una misurazione senza riflettore viene sostituita da centinaia o migliaia di misurazioni nell'area scansionata, fornendo una precisione millimetrica su superfici piane. Questo metodo, sulla base di collaudi nel corso di mesi, fornisce misurazioni affidabili ed un robusto sistema di monitoraggio.

6 anni di scansioni in GeoMoS

Un'opzione di scansione è stata implementata nella Soluzione GeoMoS Monitoring nel 2013, in seguito al rilascio della MultiStation MS50. Questa è stata la prima soluzione di scansione automatica nel monitoraggio e rimane l'unica sul mercato.

Dal 2013, con il continuo sviluppo della tecnologia, è stata rilasciata un nuovo fiore all’occhiello della famiglia delle MultiStation – la MS60, la prima MultiStation ad autoapprendimento al mondo. La MS60, insieme alla Suite Software Leica GeoMoS, è stata continuamente migliorata ad ogni versione aggiungendo nuove funzionalità e migliorando ulteriormente la funzione di scansione.

 

Come funzionano le scansioni nel monitoraggio?

La scansione per il monitoraggio si basa su superfici definite dall'utente (aree di scansione georeferenziate) che vengono scansionate automaticamente rispettando il programma del ciclo di misurazione come parte di un monitoraggio automatico della deformazione 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Dopo ogni scansione, viene applicato un sofisticato algoritmo che utilizza la tecnologia n.Vec per elaborare la nuvola di punti, confrontarla con la scansione di riferimento e calcolare la deformazione.

Gli spostamenti sono calcolati perpendicolarmente alla superficie, consentendo all'utente di configurare le soglie di allarme rispetto ai normali valori vettoriali. Gli utenti ricevono messaggi in tempo reale in caso di superamento dei limiti e possono prendere immediatamente decisioni. La visualizzazione dei dati è disponibile sotto forma di mappe a scala di colori, che mostrano deformazioni codificate a colori e grafici della sequenza temporale che mostrano i valori statistici della nuvola di punti di:

  • Deformazione Mediana
  • Deformazione Massima
  • Volume di Deformazione.

All’atto pratico, le scansioni sono spesso combinate con il monitoraggio con prismi 3D ed immagini fotografiche. Le misurazioni del prisma sono tipicamente utilizzate per i gruppi di riferimento, garantendo la stabilità della configurazione dello strumento, mentre la scansione misura un'area monitorata. Un sistema di immagini a doppia fotocamera ad alta risoluzione acquisisce automaticamente le immagini ad ogni scansione, consentendo agli utenti di avere informazioni complete per ogni epoca.

 

Che tipo di precisione si può ottenere?

L'analisi dei risultati di dozzine di installazioni in tutto il mondo mostra che la soluzione MS60+GeoMoS offre una precisione da 1 a 2 mm entro distanze di 100-150 m, con estrema affidabilità e ripetibilità dei dati. Questo è essenzialmente lo stesso livello di accuratezza tipicamente previsto con il monitoraggio con prismi nelle stesse condizioni.

Perché utilizzare le scansioni?

La risposta è la semplicità. Rispetto al monitoraggio con prismi o al monitoraggio geotecnico, la scansione automatica semplifica:

  1. La Fornitura – è necessario ordinare solo un componente hardware e un'opzione software: MS60 e GeoMoS Monitor Opzione 4 – Inoltre, clienti e progettisti non devono più stimare il giusto numero di prismi di monitoraggio, i target sono virtualmente infiniti
  2. L’ Installazione – le scansioni consentono di risparmiare tempo e denaro, soprattutto nelle aree urbane perché:
    1. Non è necessario scegliere punti particolari
    2. Non è necessario richiedere autorizzazioni e accesso per installare apparecchiature sull'oggetto monitorato
  3. Le Operazioni – ulteriore risparmio di tempo e costi grazie all'assenza di attrezzature da mantenere in loco (ad es. nessuna pulizia dei prismi, nessun controllo dei sensori).
  4. L’ Interpretazione – non sono necessari calcoli aggiuntivi, i risultati delle scansione sono immediatamente disponibili utilizzando mappe a scala di colore, grafici e tabelle.
  5. La Fine del progetto – al termine del progetto, non è necessario smontare i prismi sui punti monitorati. L’MS60 viene semplicemente spostata in un altro progetto, con ulteriore risparmio di tempo e costi.


Quando utilizzare le scansioni?

Finora, le scansioni per il monitoraggio hanno trovato la loro principale applicazione nelle costruzioni e nei lavori stradali, ma sono state applicate anche ad altre strutture. Per diversi motivi, spesso è impossibile montare i prismi in un'area monitorata, ad es. su edifici storici, strade, in aree protette. In questi casi, la scansione è una soluzione perfetta poiché le superfici vengono monitorate "senza contatto".

Esempio 1
Casi studio da Singapore a Dublino rappresentano ottimi esempi di monitoraggio di strutture stradali con le scansioni, come nel caso dello scavo della TBM sotto l'autostrada o del cantiere vicino alla metropolitana leggera. Creando una griglia di aree di scansione sulla superficie stradale, le scansioni forniscono risultati affidabili anche in condizioni di traffico intenso. Lo stesso workflow di Dublino è stato adottato anche per i lavori abilitanti della HS2, una ferrovia ad alta velocità pianificata nel Regno Unito.

Esempio 2
Un altro caso d'uso è il monitoraggio con scansione di costruzioni ed altre strutture, per controllare eventuali interferenze provacate da scavi sotterranei o nelle vicinanze. Definendo piccole aree di scansione (patch) sulla zona frontale, laterale e a sbalzo degli edifici (tre zone adiacenti su superfici perpendicolari) o di qualsiasi altra struttura, è possibile monitorarne gli spostamenti nelle tre dimensioni. Le scansioni di faglie in miniere o di ammassi instabili a rischio di caduta rappresentano un altro esempio di applicazione per il monitoraggio. Con una portata fino a 300 m, l'MS60 offre scansioni estremamente accurate utilizzate per rilevare deformazioni perpendicolari alla superficie.

 

Riassumiamo le fasi che abbiamo trattato finora.

  1. Innanzitutto, abbiamo visto il monitoraggio manuale, in cui è necessario il normale flusso di lavoro di rilevamento con l'aiuto di Excel per completare l'attività.
  2. La seconda fase ha introdotto l'ottimizzazione del processo di rilevamento per il monitoraggio l'app TPS monitoraggio.
  3. Con la terza fase, abbiamo ulteriormente ottimizzato il flusso di lavoro automatizzando le attività di elaborazione, visualizzazione e generazione report ed eliminando la necessità del lavoro d'ufficio con GeoMoS Now! Survey Edition.

Cosa succede se le misurazioni devono essere prese continuamente?

In tal caso, il monitoraggio periodico non sarà in grado di soddisfare i requisiti e sarà necessario installare il sistema di monitoraggio automatico, ma questo è un argomento abbastanza ampio da trattare in un nuovo post sul blog.

Vale la pena investire nel monitoraggio periodico se non si adatta a tutti gli scopi?

Assolutamente sì, perché la maggior parte dei progetti di monitoraggio possono essere realizzati con il monitoraggio periodico, mentre il monitoraggio automatico potrebbe apparire per taluni un "eccesso" e un cattivo investimento, ma potrai scoprirne di più in un nuovo post sul blog.

Qual è il futuro del monitoraggio periodico?

Un uomo saggio una volta disse: "Le cose hanno sempre bisogno di essere monitorate". Le città stanno crescendo, il mondo delle costruzioni non è mai cresciuto così tanto e la sicurezza delle persone e delle attrezzature non è mai stata così importante. Il monitoraggio periodico può rappresentare un passo fuori dalla comfort-zone per i topografi, ma non è un passo difficile, né un passo verso l'ignoto. L'aggiunta del monitoraggio all'offerta di servizi della tua azienda ha un enorme potenziale per renderla ancora più interessante, di successo e redditizia.

Fare il topografo è il miglior lavoro del mondo. Avere l'opportunità di utilizzare strumenti e software di alta qualità apre nuove possibilità alle società di rilevamento e rende invincibili i supereroi del rilevamento.



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Soluzioni di Monitoraggio

Ogni progetto di monitoraggio è diverso e unico. Le soluzioni di monitoraggio di Leica Geosystems combinano versatilità e flessibilità per adattarsi ai requisiti del tuo progetto, indipendentemente dall'oggetto o dall'ambiente di monitoraggio. Puoi contare sulle soluzioni collaudate di Leica Geosystems per offrire sempre i massimi livelli di sicurezza, prestazioni e durata.

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