Drones en construcción e infraestructura

Por qué y cómo utilizar drones en construcción e infraestructura

Capítulo 1

Beneficios

Capítulo 2

Aplicaciones

Capítulo 5
Obstáculos
Capítulo 6

Dron WingtraOne

Según un estudio de McKinsey, el sector de la construcción se enfrenta a una gran ineficacia. Los grandes proyectos de construcción suelen tardar un 20% más de lo previsto en completarse y se salen hasta un 80% del presupuesto.

En comparación con otros sectores, la industria ha tardado en adoptar las nuevas tecnologías digitales, a pesar de que los beneficios a largo plazo son significativos. Ha llegado la hora de la disrupción. Y según el estudio, los drones comerciales -o vehículos aéreos no tripulados (VANT)- son clave para ello.

Algunas empresas de construcción ya se han subido al carro de los drones profesionales. En 2018, este sector experimentó un aumento del 239% en la adopción de tecnología de drones. En su informe sobre el impacto de los drones, PwC afirma que el uso de drones a lo largo de un proyecto de construcción proporciona un registro inigualable de todas las actividades; reduce los costos de planificación y peritaje; aumenta la eficacia y la precisión, y elimina las disputas sobre el estado de un proyecto en un momento dado. No es de extrañar que un programa de drones sea actualmente una inversión estupenda para las empresas de construcción.

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Este libro electrónico es una guía completa sobre el uso de drones topográficos en el sector de la construcción e infraestructura, desde el prediseño de proyectos hasta el mantenimiento de edificios y activos.

¿Cómo se utilizan los datos de drones en el sector de la construcción?

Los drones se utilizan principalmente en el sector de la construcción con fines topográficos y de inspección. Los drones están equipados con sensores apuntando hacia abajo, como RGB, multiespectrales, térmicos o LIDAR, y pueden captar gran cantidad de datos aéreos en poco tiempo.

Drones with cameras for surveying
Ejemplos de drones equipados con cámaras RGB

Obtención de información real con fotogrametría

Durante un reconocimiento aéreo con dron y cámara RGB, el terreno, sus características y los edificios se fotografían varias veces desde distintos ángulos, y cada imagen se etiqueta con coordenadas. En primer lugar, estas imágenes geoetiquetadas de gran detalle pueden utilizarse para activos e inspecciones, por ejemplo, de tejados de edificios o zonas de difícil acceso. También pueden utilizarse para monitorear zonas a larga distancia, como hileras de vegetación, carreteras y vías férreas.

Ilustración de fotogrametría
Los drones toman imágenes desde múltiples ángulos. A partir de estas imágenes, el software de fotogrametría crea mapas en 2D y 3D con información de geolocalización.

Llevando la tecnología un paso más allá, el software de fotogrametría puede combinar las imágenes para generar mapas 2D georreferenciados, elevaciones y modelos 3D. Estos mapas pueden utilizarse para extraer información como distancias precisas, así como mediciones superficiales y volumétricas.

¿Quién tiene más que ganar con la tecnología de drones?

Las empresas que construyen y gestionan grandes infraestructuras como carreteras, vías férreas, puentes, presas, embalses de agua, aeropuertos, complejos industriales, explotaciones de petróleo y gas, así como complejos energéticos tienen un potencial considerable para utilizar los datos de los drones con el fin de optimizar sus operaciones.

Este tramo de carretera (7 km, 4,3 millas) se capturó en un solo vuelo con el dron WingtraOne utilizando su función de mapeo de corredores.

La complejidad y envergadura de estos proyectos los expone a muchos retos que esta tecnología puede ayudar a resolver, como largos y costosos estudios, detección precoz de errores de construcción, penalizaciones por incumplimiento de plazos, falta de comunicación entre partes interesadas y contratistas, y evaluación volumétrica. También puede ayudar a las partes interesadas a realizar levantamientos topográficos eficaces para evitar responsabilidades financieras posteriores a la construcción por falta de mantenimiento y los consiguientes daños al medio ambiente.

Los drones también pueden abrir nuevas aplicaciones que antes eran muy difíciles o costosas para acceder o seguir de cerca. Piensa en el monitoreo o inspección de zonas de difícil acceso o en el análisis y optimización de entornos que cambian rápidamente, como las obras de construcción.

CAPÍTULO 1

Seis ventajas del uso de drones en proyectos de construcción e infraestructura

La primera y más obvia ventaja de los drones en el sector de la construcción es la posibilidad de obtener datos visuales precisos de una obra de forma más rápida y barata que con técnicas terrestres o aeronaves tripuladas. Sin embargo, esa es solo una de las muchas ventajas que los drones pueden aportar a las empresas de construcción.

1. Adquisición de imágenes rápida, reproducible y a la carta

En una obra siempre hay un contratista, una empresa de ingeniería, una empresa de movimiento de tierras y varios subcontratistas para ejecutar trabajos especializados. Además de implicar a muchos equipos, los plazos son ajustados y requieren registros actualizados con frecuencia para impulsar las decisiones y alinear a las múltiples partes interesadas.

Aquí es donde radica una de las principales ventajas de los drones para los jefes de obra. Los drones proporcionan una imagen completa de la obra a la carta y en pocas horas.

Las imágenes nítidas y detalladas producidas por los drones permiten a los responsables de la obra seguir el progreso de los trabajos y tomar decisiones precisas basadas en datos actualizados y mapas completos reconstruidos de la obra, en lugar de basarse en planos o datos incompletos que pueden no reflejar la realidad.

Las imágenes aéreas también sirven de ayuda visual a la hora de comunicarse con todas las partes, para que todos puedan ver por sí mismos lo que ya se ha hecho y lo que queda por hacer.

2. Datos precisos y completos

Además de disponer de fotografías aéreas detalladas, los mismos datos recopilados por un dron en un solo vuelo proporcionan un mapa completo del lugar con puntos GPS, en 2D y 3D. Estos mapas permiten medir con precisión distancias, superficies, elevaciones y volúmenes. A partir de ahí, el software de fotogrametría también genera modelos de elevación, como modelos digitales del terreno (MDT) y modelos digitales de superficie (MDS).

Con los drones, ya no es necesario volver al lugar de trabajo si se ha omitido un punto de datos. Bacon Farmer Workman (BFW) es una empresa de ingeniería y topografía del Medio Oeste de EE.UU. que se dedica a la elaboración de levantamientos topográficos de alta calidad para clientes del sector de la construcción: «Antes se solía pasar por alto algún punto de referencia, como una boca de alcantarilla. Y necesitaban conocer su ubicación, así que alguien tenía que conducir hasta el punto, instalar el equipo y obtener las coordenadas». explica Jacob Cash, Director del Departamento de Cartografía Móvil y LiDAR de BFW.

"Con esta tecnología [drone], ya no hacemos eso. Simplemente recibo una llamada o un correo electrónico y alguien me dice: 'Oye, esa alcantarilla, ¿puedes darme un informe sobre x,y,z? Y en cuestión de minutos, puedo tenerlo".

Jacob Cash
Director del Departamento de Cartografía Móvil y LiDAR de BFW

3. Ahorro de tiempo y dinero

Los drones reducen considerablemente el tiempo dedicado a la recopilación de datos sobre el terreno y los costos de mano de obra asociados. Hades Geodeesia, una empresa de topografía de 30 años de antigüedad, utiliza drones para proporcionar datos topográficos precisos para la construcción de una gran autopista en Estonia: «No tiene sentido salir a la calle y caminar durante tres o cuatro horas para conseguir unos 500 puntos y hacer cálculos», afirma Vaiko Veeleid, Director General de Hades Geodeesia.

Point cloud of a highway construction from a drone survey
Reproducir vídeo

Recorrido aéreo por una carretera de 22 km de longitud. La nube de puntos generada contiene 1.200 millones de puntos, con una GSD de 1,2 cm/px (0,4 pulg./px), lo que permite realizar mediciones precisas.   tardó nueve horas con un dron WingtraOne el recopilar estos datos sobre el terreno.

En cambio, puedo coger el dron y volar durante media hora, procesar los datos y obtengo los mismos o mejores resultados que de la forma ordinaria.

Vaiko Veeleid
Hades Geodeesia

Las grandes obras públicas de Noruega también se benefician mucho de esta tecnología. La Administración de Carreteras Públicas de Noruega empezó a utilizar drones para realizar levantamientos topográficos periódicos durante la construcción de carreteras.

Tradicionalmente me llevaría unos cinco días sobre el terreno con un escáner obtener los datos que conseguimos en una hora con un dron WingtraOne, y luego tendría que editarlos después.

Gry C.S. Kjellsmoen
Ingeniero Jefe de la Administración de Carreteras Públicas de Noruega

Al final, los datos de los drones ahorran tiempo y dinero en todas las fases de un proyecto de construcción y por una serie de razones que podrían englobarse en cualquiera de las seis ventajas enumeradas.

4. Mejor documentación y conciliación más rápida con los subcontratistas

Un levantamiento topográfico fácil y repetido significa que el emplazamiento tendrá una documentación más completa a lo largo de su ciclo de vida.

En los casos en que un proyecto avanza sobre una construcción defectuosa, es difícil, si no imposible, rastrear dónde se cometió el error o quién lo cometió. Los datos de los drones proporcionan documentación clara, precisa y recuperable en puntos frecuentes del proceso de construcción. Esto permite a las partes interesadas revisar y señalar dónde se produjeron errores y resolver estas disputas fuera de los tribunales, ya que las pruebas son más claras.

Otra ventaja de una mejor documentación es que los datos recopilados pueden analizarse para extraer enseñanzas y compararlos con fines de evaluación comparativa.

5. Acceso remoto al estado actual de la obra

En la actualidad, los responsables del BIM, los topógrafos y los gestores de las oficinas centrales tienen que desplazarse físicamente o depender de los trabajadores en el sitio para obtener información sobre el avance de las obras. Al tener a alguien en el sitio pilotando el dron y capturando imágenes, podrás ver el progreso de los proyectos directamente en tu computadora, evaluarlo y discutirlo con los jefes de obra como si estuvieras en el sitio.

Remote access of construction survey
Las plataformas basadas en la nube, como DroneDeploy, permiten a las partes interesadas acceder al progreso de la construcción desde cualquier lugar.

De este modo, los drones permiten a los directivos tener un punto de contacto ligero sobre las actividades de sus unidades de negocio en varios países o regiones y obtener información que normalmente no podrían obtener sin viajar, o sin la buena voluntad de otras personas.

6. Aumento de la seguridad

Poder vigilar e inspeccionar lugares o zonas de difícil acceso en medio de la maquinaria sin entrar en ellos reduce obviamente la exposición de los trabajadores a los accidentes.

A esto hay que añadir que la seguridad en una obra también consiste en asegurar la zona de trabajo para que solo pueda acceder a ella el personal cualificado. Así, las imágenes de drones pueden ayudar a localizar más rápidamente una brecha en el perímetro de un lugar, evitando la entrada de civiles y posibles accidentes.

Pero las mayores mejoras de seguridad se encuentran en las inspecciones y las labores de mantenimiento. En lugar de trepar por postes eléctricos, utilizar cuerdas para inspeccionar las características de una instalación o trabajar a lo largo de carreteras muy transitadas, los trabajadores pueden volar un dron e inspeccionar imágenes sin ponerse en peligro.

CAPÍTULO 2

Aplicaciones de los drones a lo largo del ciclo de construcción

Los datos de los drones son tan versátiles que pueden utilizarse a lo largo de todo el ciclo de vida de la construcción, desde la viabilidad y la licitación hasta la entrega y el mantenimiento.

1. Licitación y planificación previa

Incluso antes de poner en marcha muchos proyectos de construcción, es necesario realizar un levantamiento topográfico del terreno para conocer bien el entorno en el que se desarrollará el proyecto. Los MDT y MDS de un emplazamiento generados con datos de drones pueden mostrar posibles puntos de drenaje, cambios de elevación y otros factores que pueden ayudar a seleccionar las mejores ubicaciones para construir, excavar o almacenar materiales.

2. Planificación y diseño

Las mismas imágenes recopiladas por los drones pueden utilizarse como parte del proceso de planificación, proporcionando la base para el trabajo de otros, como arquitectos, autoridades locales e ingenieros.

Las ortofotos de drones y los modelos 3D permiten superponer los edificios a su entorno para hacerse una idea clara de cómo quedaría un edificio nuevo junto a otro ya existente. Puedes evaluar cómo afectará el nuevo proyecto a la zona desde un punto de vista práctico y estético. Los modelos 3D también permiten el análisis y visualización de sombras proyectadas y perspectivas / vistas. También puedes extraer datos precisos, como medidas de aceras o alcantarillas, e importarlos a tu software CAD o SIG para enriquecer los datos existentes.

Ya que todos los proyectos se basan en datos geoespaciales, éstos tienen que ser precisos. Este es también un ámbito en el que brillan los datos de los drones. Por ejemplo, la construcción de EuroTube, la primera pista de pruebas del sistema europeo de transporte ultrarrápido. El equipo utilizó drones para inspeccionar el lugar.

En total, se tardó menos de 24 horas en pasar de la recogida de datos a la generación de nubes de puntos, sin comprometer la calidad del propio estudio.

Gerard Güell
Director de construcción de EuroTube
Pre-construction drone survey in 24 hours

«El conjunto de datos recopilados por el dron era lo bastante preciso para que la oficina de ingeniería pudiera empezar a planificar la construcción. La nube de puntos generada tiene una precisión vertical de 10 cm (4 pulgadas) y horizontal de 3 cm (1,2 pulgadas)», explica Gerard Güell, Director de Construcción de EuroTube.

3. Ejecución

Aunque ya ofrece múltiples ventajas en la fase de planificación, el mayor valor del uso de drones podría llegar cuando los proyectos entran en la fase de construcción.

Movimiento de tierras

A partir de imágenes de drones, se puede generar una nube de puntos formada por miles de puntos, cada uno de los cuales contiene información geoespacial (X, Y, Z) y de color. A continuación, con un software de fotogrametría, puedes obtener mediciones precisas del volumen y realizar un análisis de corte / relleno.

Volume calculation from 3D model
Los modelos 3D creados a partir de imágenes de drones facilitan enormemente la medición volumétrica.

Los contratistas que mueven tierra cobran en función de la cantidad que han movido. Por lo tanto, es necesaria una buena precisión a la hora de medir la cantidad de tierra movida. Unos datos de drones muy precisos reducen el margen de error en estos cálculos, y los pagos.

Por ejemplo, la Administración Noruega de Carreteras contrata a contratistas para construir carreteras. «Los drones nos ayudan a hacer un seguimiento con los contratistas que construyen la carretera. Podemos acordar los presupuestos, cómo se realizará el trabajo y la cantidad a pagar», dijo Kjellsmoen. «Tenemos todo lo que han hecho al detalle, incluida la cantidad de escombros que se han movido».

Construido vs. diseñado

Una de las ventajas más llamativas de la visualización precisa del emplazamiento es la posibilidad de superponer el CAD a la ortofoto. Así podrás comparar lo que se ha construido realmente con el plano y asegurarte de que encajan. Así, los jefes de obra pueden identificar las diferencias entre el progreso previsto y el real y dirigir los proyectos en consecuencia.

Monitoreo del progreso de las obras

Durante la fase de construcción, los jefes de obra tienen que controlar y validar las obras terminadas para permitir la continuación de los trabajos. Cuanto más rápido puedas comprobar y validar una tarea, más rápido podrás pasar a la siguiente, ahorrando tiempo a lo largo de todo el proceso de construcción.

Dado el costo relativamente bajo de la utilización de un dron para recopilar datos visuales en una obra, es posible realizar levantamientos topográficos con regularidad y crear un registro de los avances.

Esta información cronológica puede utilizarse para controlar y validar las tareas más rápidamente, ahorrando tiempo y garantizando el cumplimiento de los plazos.

Herramienta de comunicación

En los proyectos de construcción suele haber varias partes interesadas en distintos lugares, todas ellas deseosas de saber cómo avanzan las cosas.

Para que esto sea posible, las partes interesadas deberían visitar el lugar, o contratar un helicóptero prohibitivamente caro para recopilar fotos aéreas. E incluso si lo hicieran, las imágenes recopiladas podrían estar desfasadas al siguiente día laboral.

Los datos visuales de los levantamientos topográficos periódicos con drones ayudan en la planificación operativa a la carta (pueden ser diarios o semanales). Además, ayudan a explicar cómo debe realizarse el trabajo inmediato y a identificar las zonas seguras o peligrosas.

También se pueden enviar informes visuales a los clientes, para ayudarles a mantenerse informados sobre cómo avanzan las cosas en términos de tiempo y presupuesto.

Minimizar las repeticiones y la documentación de litigios

Cuando tu proyecto avanza y alcanza un hito, quieres estar seguro de que todo se ha realizado con el máximo nivel de calidad. La construcción posterior se basa en ese hito, por lo que si algo se ha hecho mal, al final te quedarás atascado y puede que tengas que derribar lo que se ha hecho anteriormente. Disponer de datos visuales actualizados puede ayudarte a detectar un error antes de que tome forma, evitando la demolición, así como la pérdida de tiempo y materiales que esto conlleva.

Y si se produce un error, y se vuelve a construir, se dispone de documentación periódica del proceso, y se puede volver a comprobar dónde se produjo el error con mayor precisión para de esta forma resolver las disputas, o incluso casos judiciales, sin largas discusiones.

Entrega

Una documentación detallada presenta ventajas tanto para los contratistas como para el propietario de la obra, que asumirá la responsabilidad del proyecto una vez terminado. En concreto, el propietario puede examinar detenidamente la documentación antes de aceptar la entrega, y los contratistas pueden demostrar que el trabajo se ha realizado conforme a los requisitos, incluyendo detalles sobre quién hizo qué.

4. Mantenimiento e inspección de activos

El mantenimiento no suele ser una prioridad porque cuesta tiempo y dinero y no aporta mucho valor a las operaciones… al menos no cuando funcionan como de costumbre. Pero en cuanto te enfrentas a un problema grave debido a la falta de mantenimiento, puedes ser considerado responsable y perder mucho dinero.

Dicho esto, no siempre es fácil garantizar un mantenimiento de los activos de calidad a un costo razonable. Al enviar drones por el aire, las empresas pueden inspeccionar visualmente grandes activos o los situados en zonas de difícil acceso de forma más rápida y rentable.

CAPÍTULO 3

Resultados de imágenes con drones

1. Ortofotos y ortomosaicos

Las imágenes de drones se corrigen para detectar la distorsión de la imagen y se unen durante el posprocesamiento para crear un mapa ortomosaico de alta precisión. Cada píxel contiene información geográfica 2D (X, Y) y puede proporcionar directamente mediciones precisas, como distancias horizontales y superficies. Pueden superponerse a los diseños proyectados y a los planos para seguir el progreso de la obra, sirviendo como herramienta de comunicación visual y documentación de la obra.

2. Nubes de puntos

Se puede generar una nube de puntos densificada a partir de imágenes de drones. Cada punto contiene información geoespacial (X, Y, Z) y de color. Proporciona un modelo muy preciso para mediciones de distancia (inclinada y horizontal), área y volumen.

3. Modelos digitales de superficie (MDS) y modelos digitales del terreno (MDT)

En los modelos MDS y MDT, cada píxel contiene información 2D (X, Y) y la altitud (valor Z) del punto más alto para esa posición. Estos modelos pueden utilizarse, por ejemplo, para determinar qué parte del terreno podría inundarse en caso de que se acumule agua o si es necesario contratar a un contratista para aplanar la tierra.

4. Modelos 3D

La malla texturizada 3D es una reproducción de los bordes, caras, vértices y textura del área filmada por el dron. Este modelo es más útil para la inspección visual o cuando los resultados para las partes interesadas externas o la participación pública son esenciales para un proyecto.

5. Imágenes en bruto

Dam raw image

Al no haber sido procesadas, las imágenes en bruto ofrecen un nivel de detalle aún mayor y pueden ser muy útiles para la inspección y el análisis de activos.

CAPÍTULO 4

Retorno de la inversión: cómo crean valor los drones

Más allá de la inversión inicial en el equipo, introducir una nueva herramienta y un nuevo flujo de trabajo en una organización establecida cuesta tiempo y dinero. Entonces, ¿cómo pueden los profesionales de la construcción compensar las inversiones iniciales y, aún mejor, obtener un rendimiento significativo al invertir en tecnología de drones?

Reducir los costos de los levantamientos topográficos

El proceso de cartografiar una obra solía ser largo y costoso. Las empresas constructoras que emprendían grandes proyectos tenían que pasar días y semanas con instrumentos terrestres o alquilar un helicóptero para sobrevolar sus obras y tomar las fotos necesarias.

Hoy en día, un dron puede inspeccionar una zona en cuestión de minutos a un costo muy bajo. La Administración de Carreteras Públicas de Noruega redujo considerablemente el tiempo y los gastos de sus proyectos cuando empezó a utilizar un dron WingtraOne para realizar levantamientos topográficos periódicos de la construcción de carreteras:

Costo de un solo levantamiento topográfico de 5 km (3 millas) para la construcción de una carretera
Helicóptero
Ilustración de helicóptero
Subcontratación
>$11,000
Escáner láser
ilustración de escáner láser terrestre
6 días
$5,200
Dron multirrotor
Ilustración de multirrotor
9 horas
$970
WingtraOne
Ilustración de WingtraOne
2,5 horas
$270

Cifras en USD estimadas de forma conservadora sobre la base de un salario de unas 1000 NOK (108 USD) por hora y una tarifa plana de helicóptero por levantamiento topográfico. Ambas estimaciones proceden de la administración. El tiempo de preparación para el multirrotor será significativamente mayor debido al mayor número de vuelos. El tiempo de configuración del multirrotor se estima en un bloque de ~2 horas frente a un bloque de ~1 hora para el WingtraOne, de forma conservadora. El postprocesamiento de todos los métodos no está incluido, pero es menor con WingtraOne gracias a un flujo de trabajo de postprocesamiento simplificado.

Pagar a los contratistas

Dado que hay que pagar a los contratistas de acuerdo a la tierra que han movido, disponer de pruebas medidas con precisión para conciliar las estimaciones de los contratistas puede suponer un ahorro de miles de dólares. Porque con los datos de drones, en lugar de confiar en las mediciones y la buena voluntad de los subcontratistas, estás confiando en datos imparciales para conciliar estimaciones y pagos.

También es posible que los contratistas calculen mal la duración del proyecto, por tener que mover más tierra de la prevista. Así que disponer de estimaciones muy precisas también puede evitar retrasos y penalizaciones en los proyectos.

Rápida toma de decisiones

El tiempo siempre es clave en los proyectos de construcción. Porque detrás del tiempo hay un costo. Así que cuanto más rápido puedas obtener los datos y la información que necesitas para tomar una decisión empresarial, mejor. Sobre todo si hay trabajadores «en horario de trabajo» esperando a que tomes una decisión.

Al volar un dron y procesar las imágenes, se pueden obtener datos en pocas horas en lugar de días o semanas. Ahorrarás costos de empleados y subcontratistas y pasarás más rápidamente a la siguiente tarea.

Evita costosas construcciones desalineadas

Antes de la construcción

Se puede ahorrar mucho dinero utilizando datos de drones en la fase inicial de planificación. Con la ayuda de los modelos de elevación en 3D, podrás detectar los problemas durante la fase previa a la construcción y detectar los errores antes de que se produzcan, ahorrando tiempo y dinero a largo plazo.

Como ejemplo, veamos el caso de esta empresa energética que recurrió a los datos de drones para inspeccionar el emplazamiento de un parque solar proyectado en Illinois. Antes de empezar el levantamiento topográfico, el cliente ya tenía ideas sobre dónde colocar todos sus paneles y equipos durante y después de la construcción. Pero a partir de los modelos digitales del terreno generados con las imágenes de los drones, se dieron cuenta de que la granja solar se inundaría parcialmente.

Jacob Cash, de la empresa de ingeniería Bacon Farmer Workman, que realizó el estudio con drones, explicó: «Vieron la representación visual y se dieron cuenta de que ahí es donde cae la elevación y no vamos a poder poner nada ahí abajo».

Gracias a los datos de los drones, el cliente reorganizó sus planes de construcción en torno a las zonas que permanecerían secas todo el año, evitando daños y cuantiosas pérdidas económicas.

Ejecución

Durante la construcción, si alguna parte de la estructura se construye fuera de plano por tan sólo unos centímetros (fracción de pulgada), esto puede causar problemas a medida que continúa la edificación. El proyecto perderá tiempo y dinero debido a la necesidad de dar marcha atrás y posiblemente demoler y reconstruir.

Costo de los activos mal mantenidos

Aunque el valor de un mantenimiento adecuado no es evidente en las operaciones cotidianas, si se produce un problema importante y el incidente está relacionado con un mantenimiento deficiente, puede convertirse en un enorme problema financiero para tu empresa. Este es especialmente el caso de las grandes infraestructuras que sirven de apoyo a la residencia o al tránsito humanos, o que podrían dañar significativamente el medio ambiente circundante, como presas, centrales eléctricas, tendidos eléctricos o balsas de retención con residuos tóxicos.

Gracias a las imágenes de alta resolución captadas por los drones, los equipos de mantenimiento pueden inspeccionar rápidamente los activos, detectar el desgaste o los daños y priorizar las operaciones necesarias. Al realizar su trabajo con mayor rapidez y eficacia, los equipos de mantenimiento pueden mitigar mejor los fallos que podrían tener consecuencias medioambientales y financieras catastróficas.

Documentación posterior al proyecto

La mayoría de las empresas de construcción no realizan un análisis posterior al proyecto. Solo saben cuánto costó y cuánto tardó. Pero con este planteamiento, no tienen la capacidad de optimizar trabajos futuros.

Con los datos de los drones y los cambios documentados, es fácil comprobar lo que se hizo en una fase concreta. Así podrás hacer mejores estimaciones cuando licites en un proyecto similar, lo que quizá marque la diferencia entre una oferta ganada o perdida.

CAPÍTULO 5

Obstáculos que superar

Aunque los fabricantes de drones han mejorado su fiabilidad y la gama de sensores, y las empresas de software están consiguiendo que la extracción de datos de las imágenes de los drones sea más fluida, todavía hay que tener en cuenta algunos obstáculos antes de implantar un programa de drones.

Facilidad de funcionamiento y mantenimiento

Uno de los primeros problemas a la hora de invertir en drones es contar con personal formado para operarlos, gestionarlos y mantenerlos. Algunos drones requieren conocimientos de pilotaje y otros necesitan expertos geoespaciales que procesen los datos para obtener información precisa de las imágenes.

Considera también cómo encaja el dron en tu flujo de trabajo y si tu equipo puede obtener la información que necesita al final del proceso. Lo ideal es elegir un dron fácil de usar y un software con sensores y sistemas de posicionamiento GNSS bien integrados. De este modo, el personal en el siito podrá utilizarlos por su cuenta y obtener datos precisos siempre que los necesite.

Normativa

Los distintos países tienen diferentes normativas sobre el vuelo de drones y restricciones en torno a las zonas urbanas y determinados espacios aéreos. Es más fácil sobrevolar una autopista en medio de la nada, donde el riesgo para las personas y los bienes valiosos es menor en caso de accidente, que en un emplazamiento en una zona densa.

Además, la normativa tiende a evolucionar rápidamente para adaptarse a los requisitos de los usos comerciales presentes y futuros. Como empresa de construcción, si quieres interiorizar esta capacidad, debes asegurarte de que tu personal recibe formación y se actualiza periódicamente para cumplir la normativa y manejar los drones con seguridad.

Commercial drone pilot
Asegúrate de que tu personal está formado para cumplir la normativa del espacio aéreo y manejar los drones con seguridad.

Probar primero, escalar después

Algunos contratistas se beneficiarían de asociarse con un subcontratista especializado en servicios de drones. Estos especialistas cuentan con las autorizaciones, los pilotos formados y los conocimientos para procesar los datos y obtener la información deseada. También pueden garantizar el cumplimiento de la normativa local y nacional sobre el uso del espacio aéreo.

Una vez que hayas demostrado que la información de los drones aportan valor a tu organización, el siguiente paso es interiorizar esta capacidad. Hay muchas razones para tener drones en la empresa en lugar de depender de proveedores de servicios. En primer lugar, los datos pueden ser sensibles y es posible que prefieras que los maneje tu propio equipo.

Luego, es cuestión de capacidad de respuesta. Tal vez no deseas pedirle al proveedor de servicios que visite el lugar con una semana de antelación y luego esperar a recibir los datos. Puede que necesites los datos ahora para tomar una decisión. Así que con una capacidad interna, puedes ir, volar y obtener los datos. Y puedes hacerlo cada semana o cada día en lugar de una vez al mes o al año.

CAPÍTULO 6

¿Por qué WingtraOne es ideal para proyectos de construcción e infraestructura?

Antes de implementar un programa de drones, es esencial elegir el modelo adecuado para el trabajo. Esto comienza con la elección de una aeronave de ala fija —que ofrece un mayor tiempo de vuelo y, por tanto, una amplia cobertura— o una aeronave rotatoria (drones multicóptero), que ofrece la comodidad de despegar y aterrizar en cualquier lugar.

WingtraOne VTOL (despegue y aterrizaje vertical) combina lo mejor de ambos mundos, con la ventaja añadida de un flujo de trabajo sencillo, así como sensores GNSS y sistemas de posicionamiento bien integrados y de alta calidad.

WingtraOne on road construction site
WingtraOne combina despegue y aterrizaje vertical (VTOL) y gran cobertura, con la ventaja añadida de un flujo de trabajo sencillo, así como sensores GNSS y sistemas de posicionamiento bien integrados y de alta calidad.

Velocidad y gran cobertura

Muchas obras tienden a utilizar multicópteros, porque la inversión inicial es baja. Además, su capacidad para volar alrededor de un edificio o de una infraestructura, como un puente, las convierte en excelentes herramientas para inspecciones a pequeña escala.

Sin embargo, su escasa cobertura los hace inadecuados para levantamientos topográficos de grandes proyectos. Piensa en una autopista, una vía férrea, una balsa de retención de agua o una gran infraestructura como un aeropuerto. Se necesitarán varios vuelos y varios días para hacer un levantamiento topográfico de toda la zona. En un vuelo, WingtraOne puede cartografiar casi el doble que un dron convencional de ala fija y aproximadamente entre 10 y 15 veces más que los drones multicóptero.

Multicópteros
Comparación del área topografiada con drones cuadricópteros
Cobertura
8 hectáreas (20 acres)
Drones estándar de ala fija
Comparación de la zona topografiada con dron de alas fijas
Cobertura
70 hectáreas (173 acres)
Dron WingtraOne
Zona cartografiada por WingtraOne
Cobertura
110 hectáreas (272 acres)

«Nuestro piloto sobre el terreno tiene un WingtraOne, un Phantom, un Sirius y un Falcon, y si le digo ‘por favor, ve a hacer mediciones’, siempre elige Wingtra», afirma Vaiko Veeleid, Director General de Hades Geodeesia.

Hace dos años utilizamos otro dron para cartografiar la misma carretera y recorrimos 3 km al día. Actualmente, en ese mismo tiempo, cubrimos toda la carretera, 22 km, con WingtraOne.

Vaiko Veeleid
Director General de Hades Geodeesia

Incluso para los sitios que puede cubrir un multirrotor normal, podría ser necesario un ala fija VTOL. En algunas partes del mundo suele haber malas condiciones meteorológicas. Así que en cuanto las condiciones sean buenas, hay que cubrir el terreno lo antes posible. Disponer de un dron que pueda obtener los datos en un breve espacio de tiempo es fundamental en estos casos.

Despegue y aterrizaje vertical (VTOL)

Otra ventaja de WingtraOne es el despegue y aterrizaje vertical. «Buscamos drones de ala fija, pero necesitan un paso para aterrizar, y a menudo tenemos lugares pequeños para aterrizar. Con WingtraOne podemos despegar y aterrizar en cualquier sitio. Es realmente bueno», explica Kjellsmoen, de la Administración Noruega de Carreteras.

WingtraOne ofrece un vuelo totalmente automatizado, despega y aterriza en un espacio predecible y estrecho sin necesidad de que el operador se arriesgue a entrar en la propia obra.

VTOL drone switching from take-off to cruise flight
Reproducir vídeo

En este vídeo vemos cómo el dron WingtraOne VTOL despega y aterriza verticalmente como un helicóptero y se inclina hacia delante para volar como un avión de ala fija.

Además, a diferencia de los drones que aterrizan sobre su vientre, las cámaras de WingtraOne nunca entran en contacto con el suelo. Esto protege los sensores de alta calidad de la abrasión, el polvo y la suciedad habituales en los terrenos accidentados de las obras.

Precisión y alta resolución

Dado que todo un proyecto de construcción se basará en datos geoespaciales, éstos deben ser precisos. Equipado con la cámara Sony RX1R II de 42 MP y un receptor GNSS PPK multifrecuencia, WingtraOne ofrece la mejor GSD de su clase, de hasta 0,7 cm/px (0,3 pulgadas)/px GSD, y una precisión horizontal absoluta, de hasta 1 cm (0,4 pulgadas). De este modo, puede generar rápidamente imágenes detalladas de alta resolución en grandes áreas, permitiendo también una excelente precisión en torno a los cálculos de acopios y volúmenes de tierra.

Image quality ortophoto

WingtraOne puede cartografiar una cantera de 130 ha (320 ac) en una hora de vuelo. La resolución del mapa final permite hacer zoom y ver una moneda tirada en el suelo. Y lo mejor es que es posible conocer las coordenadas exactas de la moneda con una precisión absoluta de 1 cm.

Operaciones sencillas

Los vuelos de WingtraOne están totalmente automatizados y no requieren conocimientos de pilotaje ni apenas formación. La planificación del vuelo se realiza a través de WingtraPilot, una aplicación intuitiva con varias formas de preparar planes de vuelo, así como de supervisar y revisar las misiones durante el vuelo.

WingtraOne tutorial surveying drone video
Reproducir vídeo

Este vídeo de 7 minutos muestra cómo planificar un vuelo, cómo recopilar imágenes aéreas y cómo interactuar de forma segura con el dron WingtraOne en cualquier momento. Observa cómo se generan mapas ortomosaicos, nubes de puntos y modelos digitales de elevación a partir de las imágenes recopiladas.

Atkins -empresa global de consultoría y miembro del Grupo SNC-Lavalin- ha estado desarrollando su experiencia en diseño e ingeniería en torno a este tipo de infraestructuras, utilizando recientemente WingtraOne para inspeccionar dos tramos de defensa de diques. «Lo que he descubierto con Wingtra es que es muy fácil de usar, porque es un sistema completo», afirma James Fleming, consultor de geomática de Atkins. «El software viene con el dron, y con la cámara y el PPK integrados. No es necesario medir ninguna desviación entre el GPS y la cámara».

Mapeo de corredores

La característica para trazar mapas de corredores permite una cobertura rápida y eficiente de tramos largos y angostos. Resulta especialmente útil para los siguientes tipos de proyectos de cartografía aérea: construcción y supervisión de carreteras y vías férreas, inspección de tuberías y líneas eléctricas, cartografía fluvial, etc.

Mapeo de corredores de conjuntos de datos
Reproducir vídeo

Este vídeo muestra la cartografía de un tramo de carretera de 7,1 km en Suiza.

Formato estándar

Las imágenes de WingtraOne son estándar e independientes del software. Esto significa que puedes procesarlas con los principales programas de fotogrametría del mercado. Otras integraciones, como la realizada con Trimble Business Center, hacen que la obtención de datos geoespaciales de alta precisión para el software CAD o SIG sea más sencilla.

DroneDeploy used for volume calculation
Los resultados de los datos de WingtraPilot son compatibles con las principales herramientas de postprocesamiento.

Documento técnico

Alcanzar una precisión absoluta de 1 cm

Lee nuestras pruebas y los resultados que demuestran que el drone WingtraOne alcanza repetidamente la mejor precisión absoluta de 1cm de su clase.
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Paquete de accesorios para drones topográficos wingtraone
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