Aplicación De Drones En La Construcción

Introducción

Las principales razones que justificarían la utilización de un dron en construcción son diversas. Primero por su potencial para planificar, promover o comercializar nuevas obras o proyectos. Por ejemplo, mediante técnicas de realidad virtual y modelos digitales 3D es posible reproducir la integración de un proyecto en el entorno construido o las vistas que se tendrían desde una ventana o mirador de un nuevo edificio.

Desde el punto de vista estrictamente constructivo, la utilización de drones permitirá un mejor seguimiento de las obras, tanto desde el punto de vista del avance de los trabajos como de la inspección de las unidades de obra, la logística de los trabajos o la idoneidad de las medidas seguridad e higiene en el trabajo. Asimismo, los drones ofrecen un potencial enorme para la ejecución de las tareas 3D, tareas peligrosas, sucias y aburridas.

Las obras lineales como carreteras o vías de tren necesitan un amplio trabajo previo en análisis del terreno. Desde la aparición de los drones en la ingeniería civil la realización de escaneo de terrenos es mucho más fácil (no es necesario definir una serie de puntos a medir como en la topografía tradicional sino que se modela de una vez todo el área de trabajo), rápido (los drones permiten una accesibilidad a lugares recónditos mucho más veloz), seguro (no es necesario que los operarios se acerquen a terrenos peligrosos) y barato (al ahorrar en tiempo y medidas de seguridad, los procesos se ven abaratados).

Desarrollo

Ventajas De Los Drones En La Construcción

Los drones en la construcción posibilitan conseguir desde el aire la información necesaria para el diseño de vías, puentes, autopistas y otras construcciones de obra civil. Que de no ser así se necesitaría el empleo de una avioneta, invirtiendo más tiempo y recursos necesarios, obteniendo información e imágenes menos precisas, menos abundantes y de peor calidad que las que se obtienen con el uso de drones. Sin olvidar la reducción de los riesgos laborales y de emisiones contaminantes que se obtienen con el empleo de los drones en la construcción.

En el futuro una de las aplicaciones potenciales de los drones en la construcción, sería el levantamiento de rascacielos con alturas desconocidas hasta el momento y en ubicaciones que a día de hoy no se podrían hacer. Serían posibles gracias al combinar los drones con el empleo de los nuevos materiales de construcción y de los modelos informáticos de construcción (BIM).

Para concluir, señalizaremos que existen diversas soluciones profesionales que posibilitan el desarrollo de la actividad de los drones en la construcción. El Autopiloto VERONTE es un sistema de aviónica de alta precisión, que nos aporta las capacidades necesarias a cualquier tipo de dron para el tratamiento de datos topo-cartográficos a partir de sensores, cámaras multiespectrales y cámaras de visión.

Facilidades que nos otorga usar Drones en el rótulo de la Existen varias áreas en el título de la construcción, donde podemos utilizar los Construcción, no se utiliza solo para la Inspección Técnica en Obras; dependiendo del área que sea de vuestro interés, es para la

cual se debe elegir el equipo más apto y que nos ceda más o menos cantidad de prestaciones, esto es, a mayor o menor ventaja de la tecnología del dispositivo. Sin distinción, el uso de Drones en el área de la construcción, permite que sus registros generales aéreos, ya sean fotográficos o de videos, puedan ser utilizados para:

• • Medición periódica de avances de obra
• • Inspección Técnica de Obras para sectores de más altura y más difícil acceso
• • Promoción y/o comercialización de proyectos
• • Inspección de Instalaciones para planificación de mantenciones predictivas

Las más relevantes áreas, que por ahora describiremos y en las que podríamos obtener múltiples resultados:

En el Área de la Topografía

Los drones hoy en día proporcionan múltiples ventajas con respecto al uso de equipos tradicionales. Son más rápidos, generan más datos y lo hacen de forma más segura, sin tener que acceder personalmente a lugares peligrosos. El terreno escaneado con los drones se procesa en tierra para obtener un modelo 3D con resolución centimetrada y una precisión de entre 1 y 5cm según se requiera. Incluso si el terreno a trabajar es más pequeño. Las ventajas de los drones en la topografía son claras:

• Seguridad, pues no es necesario que el operario lleve personalmente la estación a lugares arriesgados.
• Mayor Cobertura, algunos puntos son sencillamente inaccesibles para las personas. Un saliente en medio de un acantilado, o un claro rodeado de árboles no son problema para un dron.
• Más información, pues un levantamiento tradicional consigue determinar una serie de puntos que sirven para crear un plano preciso. El levantamiento topográfico de un dron captura a la vez millones de puntos y le añade además la información de color de las fotografías, con lo que consigue nubes de puntos de alta resolución que muestran la apariencia real del terreno.

En el Área de La Cartografía

Los drones, en los últimos años, se han convertido en una de las herramientas para obtener información con una resolución temporal reducida y con una alta resolución espacial, tanto de fotografías como de puntos.

El proceso de obtención de los datos pasa a ser desde imágenes planas 2D a imágenes en 3D para ello se utiliza la técnica de la estereoscopía. Las imágenes tomadas desde un dron son sub ortogonales, ya que rara vez son totalmente ortogonales.

Una vez recogidos los datos se exportan a software especializados capaces de realizar procesamientos fotogramétricos y el posterior tratamiento de estos, creando una nube de puntos con coordenadas rectangulares x, y, z, un modelo digital del terreno (MDT) y composición de una orto imagen geo referenciada.

Posteriormente para obtener los productos cartográficos se utilizan softwares tales como: AutoCAD, Arc Gis. Además de obtener las cartas se pueden realizar vídeos virtuales a vista de pájaro del terreno con los datos capturados por el dron. Algunas ventajas del uso de drones en la cartografía son:

• Los vuelos con drones son más económicos que los vuelos fotogramétricos.
• No interfieren con las líneas aéreas comerciales y por lo tanto pueden estar dispuestas más rápidamente.
• Adicionalmente, dado que los datos obtenidos se guardan en formato digital, éstos pueden ser introducidos fácilmente en software de cartografía para la gestión y administración de los mismos.

En Líneas Eléctricas

Dado que las líneas y subestaciones eléctricas tienen, en general, elementos que se ubican en altura, alejados por seguridad del alcance de las personas y en sectores de topografía de difícil acceso, es muy útil disponer de vehículos aéreos que permitan un acceso directo y cercano a los elementos de las instalaciones eléctricas, para realizar la inspección de estas.

Es por esto que los drones permiten inspeccionar las líneas en puntos de difícil acceso; son una medida complementaria muy útil a las termografías que se hacen con helicópteros y no necesitan interrumpir el servicio a los clientes adelantando cualquier posible avería y garantizando un mejor servicio.

Una gran ventaja es que las inspecciones del cableado vía aérea no necesitan programarse para cortar el suministro y como consecuencia directa, no necesitan que previamente diferentes técnicos tengan que acceder y examinar las diferentes infraestructuras para verificar que se puede proceder a la revisión de mantenimiento de las líneas de alta tensión.

Por tanto, lo que se logra utilizando la tecnología dron es reducir el peligro, el tiempo y el dinero y se aporta mayor seguridad y control. Según Abelardo Reinoso (director de Red de Alta Tensión de España) asegura que gracias a estos aparatos se ve aumentada la seguridad en los trabajos ya que se evita que los operarios tengan que trabajar en altura. Además, recalca que los drones suponen un aumento del 20% en la productividad de las operaciones y ayudan a reducir hasta en un 30% los costos de las mismas.

Para la Inspección con Termografía Aérea

La termografía es una técnica creada en el siglo XX la cual se utiliza en los sectores industriales, de construcción y energético. La termografía infrarroja es una herramienta fundamental para un buen análisis del estado de la envolvente de los edificios, para localizar posibles puentes térmicos, defectos de aislamientos, humedades y muchas otras patologías de los edificios.

En el sector industrial (torres de alta tensión, aerogeneradores, chimeneas, plantas fotovoltaicas, etc.) también es fundamental, donde el calor es una de las variables que deben estar controladas en los procesos de producción. Y, por supuesto, en las propias instalaciones eléctricas de las industrias y de cualquier otro sector. Es por lo anterior que la incorporación de cámaras Termográfica a los drones, está abriendo un campo de aplicaciones de termografía aérea novedoso al alcance de un mayor número de empresas.

Ejemplo del uso de la termografía aérea en nuestro país, es el caso de Codelco División Radomiro Tomic, la cual con este procedimiento identificará las temperaturas anormales de los elementos de las correas transportadoras, lo que permitirá cambiar el repuesto antes que éste falle. Actualmente, este proceso se realiza en forma puntual y manual, lo que en ocasiones aumenta la exposición a la línea de fuego.

En la Minería

Los drones hoy en día prestan una gran ayuda a la industria minera ya que pueden ser utilizados desde la prospección para localizar los yacimientos y, posteriormente, de exploración y de investigación, para conocer la morfología de éstos y las características o propiedades de los mismos. En una fase posterior con los drones se llevará a cabo el control y cubicaciones de explotación o extracción de los minerales aprovechables.

Algunas características del uso de drones en la prospección de la industria minera son:

• Son métodos geofísicos no intrusivos que no provocan impactos o daños medioambientales.
• Una gran multitud de tipos de datos pueden ser recopilados de una manera rápida y de forma económica.
• Es posible cubrir grandes áreas, reduciéndose significativamente los costos de prospección de grandes superficies.
• No son necesarios los accesos terrestres ni los permisos de ocupación.
• No se precisa la apertura de calicatas en el terreno y, consecuentemente, los permisos o licencias correspondientes.
• Los datos pueden ser recopilados de áreas remotas, accidentadas y con cobertura vegetal densa.

 

Beneficios y utilidades de los drones en la construcción

Los arquitectos y arquitectos técnicos que intervienen en el proceso edificatorio, siempre tienen que estar al día en el uso de las nuevas herramientas que existen en el mercado y así, ayudar y resolver las necesidades que tienen sus clientes.

Una de las ventajas más claras del uso de los drones en la construcción es que permite recrear el terreno mediante infografías 3D, pudiendo así, insertarlas en fotos aéreas, y ver y analizar la forma y acabado de una construcción de forma virtual. O complementarlo con vídeos virtuales mucho más visuales que las tradicionales para las promociones.

Otra utilidad ventajosa de los VANT, es la de, poder realizar mapeados del entorno de una edificación, ayudando a los técnicos en el diseño y la toma de información, de forma más sencilla y eficaz.

Cabe destacar también, la gran utilidad que tienen los drones a la hora de supervisar el avance de las construcciones desde el aire, sobre todo las de gran envergadura en las que es complicado controlar cada detalle.

Usos para empresas relacionadas con la construcción

Pero no sólo son las empresas de construcción quienes se benefician del avance de los drones, también las inmobiliarias. Hasta ahora, un futuro cliente debía esperar hasta que la obra estuviera acabada o imaginar sobre plano lo que ahora ya es posible. El vuelo de estas aeronaves permite reproducir fielmente la visión que un comprador tendrá de su vivienda, desde sus acabados o una vista aérea de 360º del entorno de su vivienda aún en construcción”.

También está siendo utilizado por Ayuntamientos y organismos públicos para descubrir construcciones ilegales (piscinas, ampliaciones de viviendas no legalizadas, construcción de viviendas en suelos no urbanizables) Como se puede observar, los usos y ventajas son múltiples, y es que, se podría decir que los drones son el presente para muchas empresas de construcción que quieren optimizar sus procedimientos. Además, se prevé que los VANT serán capaces de muchas más tareas en un futuro no muy lejano, y en concreto, en la construcción, ya que podrán cambiar y arreglar estructuras construidas mediante elementos de arquitectura innovadores.

¿Cómo se clasifican los drones?

Los drones se pueden clasificar por diversos parámetros. Hay tantos tipos de drones que se pueden encontrar fácilmente en tantas aplicaciones diferentes que no podemos definir un solo criterio fijo para su clasificación.

Según su peso

Si nos centramos en las características del diseño para generar la sustentación podemos realizar una clasificación entre ala fija y ala giratoria o rotor. Podemos realizar la clasificación por el peso siendo la clasificación más habitual hasta 2kg de peso, de 2 a 5 kg de peso, de 5 a 25 kg, de 25 a 150 kg y más de 150 kg de peso.

Según su actividad

Si nos centramos en su destino de uso podemos realizar una primera división entre uso civil y uso militar. Una de las aplicaciones más comunes, es la tecnología de los drones para uso militar.

En el campo civil podemos realizar una división para usos médicos, para usos industriales, para usos audiovisuales, agrícolas, seguridad y emergencias, recreativos, etc.

Estos son los parámetros más habituales para clasificar los drones, si bien podemos encontrar otras clasificaciones: por tipos y modelos, tipos de drones dependiendo del tamaño, tipos de drones según sus habilidades o puntos fuertes,

En el caso de los drones para usos industriales a éstos se les incorpora de una cámara termográfica radiométrica para poder identificar los gradientes térmicos, los de puntos de calor, puentes térmicos, etc. poder realizar un mantenimiento predictivo y preventivo de las instalaciones.

Los drones también se utilizan para fines agrícolas, bien irrigando los campos con productos fertilizantes o bien otros modelos con cámaras multiespectrales para detectar estrés hídrico, detección temprana de enfermedades, monitoreo de fumigación, etc.

En ganadería también se utiliza los drones con cámaras térmicas para localizar animales extraviados, accidentados, enfermos o realizar recuentos.

En el campo de la seguridad y emergencias además de las cámaras normales de RGB con un potente zoom, también incorporan cámaras termográficas para localizar personas extraviadas, personas en el mar, detectar intrusión en zonas.

Para el sector de la construcción los drones también han contribuido en el sector, existiendo diversos tipos de drones para topografía.

Prácticamente la totalidad de estos drones pueden ser preprogramados con GPS. Estos mecanismos se orientan en el espacio gracias a un software especial.

¿Cuántos y que tipos de drones hay?

Podríamos llegar a decir que, a día de hoy, prácticamente ya hay un tipo de drones para cada cometido que pueda existir en los diferentes sectores citados anteriormente.

Todo ello depende de los tipos de cámaras para drones que lleven incorporadas, depende también de tipo de motores especialmente diseñados para drones que cada modelo lleve incorporado, así como del tipo de hélices.

El interés por los drones va en aumento tanto entre consumidores como para su uso comercial. En 2017, las ventas de drones se incrementaron un 33 por ciento en comparación con el año anterior, de acuerdo con la firma de investigación de mercado grupo NPD.

Tipos y modelos de drones

En respuesta a los tipos y modelos de drones, el fabricante DJI prácticamente acapara la totalidad del mercado actual tanto a nivel profesional y recreativo. Otros fabricantes como Parrot intentan encontrar un hueco en ámbito profesional, una parte del mercado profesional y recreativo, no acaba de afianzarse en el mercado.

Distintas compañías lanzan periódicamente diferentes tipos de drones para acaparar todos los sectores. Generalmente ponen a disposición del usuario profesional y personal una amplia gama de tipos de configuraciones para estos como por ejemplo…motores, cámaras y hélices.

Otra compañía llamada Parrot ha lanzado en los últimos meses varios modelos destinados principalmente al sector profesional, este dispone de una cámara que llega a captar imágenes en 180 º grados verticalmente. También tiene en el modelo Parrot Bebop-Pro 3D pensado para el mundo de la arquitectura, construcción, etc. El modelo de ala fija Parrot Disco Pro AG, especialmente diseñado para la agricultura de precisión, incorporan la cámara multiespectral Sequoia formando un tándem muy apropiado para el uso agrícola. Sin olvidar el Parrot Bebop-Pro, que cuenta con una cámara radiométrica termográfica con una resolución un poco escasa para según que cometidos.

Conclusión

Para concluir, el dron sirve, por ejemplo, para revisar la calidad de las conexiones de acero en un puente situado a 22 metros del suelo que une la torre principal con una estructura del estacionamiento.Señalizaremos que existen diversas soluciones profesionales que posibilitan el desarrollo de la actividad de los drones en la construcción. Finalmente, y no menos importantes son las aplicaciones que podrán llevarse a cabo combinando las capacidades de los drones con otras tecnologías como la fabricación digital, los BIM y los nuevos materiales de construcción, por ejemplo y muy especialmente, para la construcción de los rascacielos del futuro.