Умная видеоаналитика меняет строительную отрасль
В сфере строительства ИИ набирает обороты — уже 27,6% компаний применяют эту технологию. Одна из самых востребованных ИИ-технологий в отрасли — видеоаналитика. Она помогает распознавать записи с камер в режиме реального времени, анализировать архивные видео или изображения по заданным параметрам. В чем польза видеоаналитики и какие задачи с ее помощью решают застройщики, рассказывают эксперты ООО «Сбер Бизнес Софт».
Зачем застройщикам видеоаналитика
Видеоаналитика позволяет решать одну из самых актуальных задач строительной отрасли — повышать производительность труда. По данным исследования «Повышение эффективности строительства», проведенного McKinsey в 2017 году, этот показатель остается низким во всем мире с начала 1990-х годов. В России расходы, связанные со строительством, составляют порядка 6% от ВВП, это 5,5 трлн рублей, при этом ежегодный прирост производительности сектора в течение последних 20 лет не превышает 1%.
Для повышения эффективности строительным компаниям необходимо в реальном времени контролировать выполнение строительно-монтажных работ, отслеживать текущие и плановые показатели, подготовку объектов к сдаче, соблюдение техники безопасности и многое другое.
Но на практике это нетривиальная задача. Видеонаблюдение, повсеместно используемое в строительстве, не позволяет оперативно реагировать на возникающие инциденты, в реальном времени оценивать следование регламентам и выполнение норм, фиксировать возможные нарушения. Анализ собираемой видеоинформации требует значительных человеческих и временных ресурсов.
Решает проблему современная видеоаналитика с использованием ИИ — она автоматически анализирует потоковые или архивные видеоданные. Полученные в ходе такого анализа знания позволяют бизнесу оптимизировать процессы, выявлять аномалии, а в итоге контролировать качество и безопасность работ и принимать обоснованные решения на основе достоверных данных.
Ключевой компонент видеоаналитики — компьютерное зрение. С помощью машинного обучения и нейронных сетей компьютерное зрение позволяет системам «видеть» и «понимать» то, что происходит на видео: идентифицировать объекты (предметы и людей), определять их местоположение и поведение. Девелоперы используют возможности компьютерного зрения, чтобы
- контролировать соблюдение правил безопасности: отмечать наличие СИЗ (средств индивидуальной защиты), факты пересечения периметра или нахождения в заданных зонах;
- анализировать поведение и эффективность труда: фиксировать факты работы и отдыха, длительность действий, последовательность, производительность;
- получать полный отчет о работе и трудовой дисциплине сотрудников.
— Компьютерное зрение позволяет бизнесу более оперативно реагировать на важные события, происходящие при операционной деятельности, повысить качество работы за счет мониторинга производственных процессов, а также повысить производительность благодаря автоматическому учету и анализу рабочего времени, контролю простоев. Также технология может помочь повысить уровень безопасности сотрудников и имущества, минимизируя хищения и риски различных инцидентов, — отметил директор по искусственному интеллекту ООО «Сбер Бизнес Софт» Максим Иванов.
Кейсы. Как работает видеоаналитика в недвижимости
Рассмотрим задачи, которые строительные и промышленные компании сегодня решают с помощью видеоаналитики, и проиллюстрируем их конкретными примерами.
- Контроль работы сотрудников и снижение рисков производственного травматизма
Территория строительства — это многочисленные площадки, на которых работают как сотрудники застройщика, так и специалисты компаний-подрядчиков. Видеоаналитика в данном случае работает как постоянный внешний «наблюдатель», который следит за тем, как выполняются требования техники безопасности и правил охраны труда, насколько производительны сотрудники, носят ли они спецодежду, каски, жилеты, страховочные пояса. Современные системы видеоаналитики позволяют решать несколько стратегических задач в сфере контроля процессов строительства. И в России существуют успешные кейсы.
Так, девелоперская компания «Самолет» с помощью видеоаналитики повысила производительность, сократила число инцидентов на стройке, снизила себестоимость работ на 1,5% и ускорила сроки сдачи объектов на 5%.
Первоочередной задачей застройщика стала автоматизация контроля и оперативного реагирования на отклонения от плановых показателей во время строительства, а также соблюдение регламентов при проведении отделочных работ — контроль черновой и чистовой отделки, наличие мебели и санфаянса, уборка мусора после завершения работ. Также застройщик автоматизировал мониторинг наличия ограждений на открытых участках. Теперь за установкой ограждений на протяжении всего хода строительства наблюдает искусственный интеллект.
Одновременно с внутренними решениями разрабатываются и универсальные сервисы для умного видеонаблюдения на строительных объектах. Это системы, которые отслеживают технологический процесс, замеряют время работы со спецтехникой, определяют эффективность работы сотрудников, тем самым сокращая затраты на простой до 60%, на стройконтроль — до 30%. Сервисы могут фиксировать численность сотрудников и посторонних лиц на площадке, распознавать средства защиты на людях с привязкой к локации и т. д. Так, если в зоне проведения строительных работ находятся люди, не имеющие нужного доступа, без должных средств защиты и т. д., системы умного видеонаблюдения предупреждают об этом ответственных лиц. В зонах повышенной опасности сервисы могут обнаруживать запрещенные к использованию предметы без участия человека.
- Эффективное управление ресурсами
Видеоаналитика помогает эффективно и рационально расходовать материалы, а также мониторить безопасную работу оборудования. Умное видеонаблюдение может контролировать все движение на стройке — въезд и выезд транспорта, перемещение материалов, работу техники — и предупреждать о сбоях или износе оборудования. Также искусственный интеллект помогает в решении спорных ситуаций о дефектах, нехватке или подмене материалов.
Так, например, «Ростелеком» организовал мониторинг ремонтных и строительных работ на социальных объектах Республики Калмыкия. Для контроля ремонта школ и строительства фельдшерско-акушерских пунктов на объектах установили несколько десятков камер видеонаблюдения, записи с которых обрабатываются нейросетями. Заказчики — правительство республики и представители органов власти — в реальном времени отслеживали ход всех работ и могли обратиться к аналитике видеозаписей, что значительно повысило эффективность выполнения работ. Как отмечает компания, видеонаблюдение пользуется спросом и у представителей бизнеса: такие системы помогают решать конфликтные ситуации, оценивать работу персонала, обеспечивать безопасность выполнения работ и в целом принимать верные решения.
— Наша система, основанная на технологии облачного видеонаблюдения, является уникальной в своем роде и помогает в реализации федеральных и национальных программ согласно требованиям Минстроя России. Цифровое решение объединяет видеопотоки с разных объектов от нескольких подрядчиков по принципу единого окна в режиме онлайн, что обеспечивает контроль за ходом строительства — эффективностью труда работников, расходом материалов, сроками сдачи объектов. У заказчика есть возможность отследить ход стройки с любого электронного устройства из любой точки мира, — отметила директор Калмыцкого филиала ПАО «Ростелеком» Ольга Харкибенова.
- Предотвращение чрезвычайных ситуаций
Система визуального мониторинга способна мгновенно распознать нарушения, которые традиционные системы безопасности могли бы пропустить или среагировать на них недостаточно оперативно. При обнаружении задымления или пожара, оставленного предмета, незаконного проникновения на территорию ответственный сотрудник автоматически получает срочное сообщение, а на его монитор или мобильное устройство выводится видео с камеры, фиксирующей ЧС. Это позволяет немедленно принять решение, а значит, снизить возможные риски и финансовые потери.
Благодаря непрерывному анализу ситуаций на охраняемой территории умные системы видеоаналитики могут быстро обнаруживать и предотвращать несанкционированный доступ на площадку, распознавать знаки опасных грузов и улучшать контроль за ними, определять потенциально опасные события, например нахождение людей рядом с тяжелой техникой. Системы видеоаналитики защищают площадку круглосуточно, минимизируют такие инциденты, как кражи инструментов, оборудования, материалов, транспортных средств или вандализм: граффити, разбитые окна, повреждение строительного оборудования.
Например, система видеоаналитики, реализованная российским разработчиком CVC для собственника песчаного карьера, позволила заказчику сэкономить 1,7 млн рублей в месяц на хищении песка. Компания разработала и обучила нейросеть, которая анализировала изображения с видеокамер и контролировала проезд на карьер только оформленных в учетной системе транспортных средств, правила выезда грузовиков (согласно регламенту ТС должно выезжать за КПП без тента), а также оценивала, соответствует ли реальный объем кузова указанному в учетной системе.
Другой пример применения видеоаналитики уже в промышленном секторе — проект СИБУРа по строительству Амурского газоперерабатывающего завода, который реализуется в регионе со сложными природно-климатическими условиями и недостаточно развитой инфраструктурой. В связи с большой протяженностью объектов строительства и высокой сложностью работ СИБУР использует БПЛА для контроля за проведением работ, выявления действий и условий, требующих особого контроля на объектах строительства, а также применяет технологии видеоаналитики на основе нейросетей.
— СИБУР активно развивает продукт «Дрон-сервис», совершенствуя автоматизацию полетов и интеллектуальную обработку полученных данных. Эти новшества позволят минимизировать влияние человеческого фактора и как результат повысят уровень контрольной среды на предприятиях, — отметил Андрей Лантрат, владелец продукта, СИБУР.
Видео с камеры беспилотного летательного аппарата транслируется в реальном времени на планшет сотрудника отдела промышленной безопасности. Качество и детальность транслируемого видео обеспечивает возможность визуальной идентификации нарушений, осуществления оперативного реагирования и устранения нарушений. В дальнейшем полученные видеоматериалы могут обрабатываться системами видеоаналитики, разработанными специалистами цифрового СИБУРа, в том числе с целью выявлять очаги возгорания и несанкционированные свалки отходов на объектах строительства, в вахтовых городках строителей и в непосредственной близости от стройки.
Итоги
Современные системы видеоаналитики можно считать одним из необходимых компонентов цифровизации строительной отрасли. Использование систем машинного обучения и компьютерного зрения позволяют сократить время на идентификацию и оценку инцидентов безопасности, мгновенно оповещать ответственных сотрудников о подозрительной активности, опасностях, происшествиях, тем самым минимизируя последствия и сокращая затраты на их устранение.
Достоверная информация, поступающая в реальном времени, позволяет проактивно действовать, корректируя планы строительства, повышая эффективность труда, улучшая взаимодействие строительных бригад и оптимизируя использование техники на площадке.
Видеоаналитика и оперативная обработка поступающей информации минимизируют риски возникновения чрезвычайных ситуаций и сокращают затраты на расследование инцидентов.
Компания «Реформа» принимает участие в одном из наиболее значимых проектов по возведению высотных зданий в России.
На берегу Черного моря, в центре г. Сочи, расположена гостиница «Приморская», построенная в 1936 году и являющаяся памятником исторического и культурного наследия. Многие годы гостиница принимала туристов со всей страны, но к началу XXI века ее номерной фонд и внутренние коммуникации оказались чрезвычайно изношены, в связи с чем было принято решение о реконструкции гостиницы. Будет сохранено историческое здание «Приморской», являющееся объектом культурного наследия, а на остальной части территории построят современный гостиничный комплекс, состоящий из двух корпусов-башен высотой 28 этажей, соединенных на уровне верхнего этажа открытым бассейном. Площадь строительства составит около 70 тыс. м2.
Осенью 2022 года перед строителями встала непростая задача: на территории «Приморской» в сжатые сроки необходимо построить и ввести в эксплуатацию два высотных корпуса — так, чтобы уже в 2026 году обновленная гостиница могла принять первых посетителей.
Основные трудности проекта обусловлены техническими характеристиками будущих корпусов. Планируется построить две башни, в каждой из которых будут расположены около трехсот гостиничных номеров и апартаментов. Подобный конструктив подразумевает возведение большого количества внутренних стен. В силу повышенной этажности и близости к морю монтажный горизонт корпусов будет испытывать повышенные ветровые нагрузки. Площадка, представляющая собой историческую территорию гостиницы, находится в центре города Сочи и имеет небольшую площадь, что осложняет логистические и строительные операции. Проводить здесь работы разрешено только в дневное время, возможности для использования башенного крана ограничены. Кроме того, город Сочи располагается в зоне сейсмического риска, новостройки должны быть устойчивы к возможным колебаниям земной поверхности.
К строительству новых корпусов «Приморской» подключились инженеры-проектировщики компании «Реформа». Их задача — разработать проекты применения опалубочных систем и движение материала на объекте таким образом, чтобы возвести монолитные каркасы башен, обеспечивая высокую скорость строительства с минимальными затратами кранового времени и рабочих ресурсов.
Традиционный способ строительства, в котором опалубка стен и перекрытий разделяется на отдельные захватки и перемещается при помощи крана, для данного проекта нерентабелен. Это обусловлено тем, что из-за большого объема возводимых стен и малой площади этажа процесс перемещения опалубки становится излишне трудоемким, что не позволит строителям набрать необходимый темп и уложиться в заданные сроки. Кроме того, скорость строительства будет сильно зависеть от выделенного кранового времени.
Инженеры компании «Реформа» знают методы возведения сложных высотных объектов, в которых высокий темп строительных работ достигается тем, что опалубка стен размещается на самоподъемном консольном оборудовании, не перебирается между захватками и перемещается встроенной гидравликой без использования крана. Технологические процессы работы с опалубкой стен и перекрытий проходят параллельно.
Для возведения стен ядра башни Б был разработан проект применения самоподъемной опалубочной системы SKE100 plus. Вся конструкция этой системы объединена жесткой стальной платформой, которая расположена над возводимыми стенами. Гидравлические цилиндры, поднимающие платформу, располагаются внутри бетонируемых шахт. Стеновая опалубка подвешена к платформе и после каждого цикла заливки передвигается вместе с платформой на следующий этаж. Перемещение всей конструкции производится одним нажатием кнопки без использования крана, в среднем за 40–60 минут.
По словам технического руководителя проекта Федора Крупенина, инженерам компании «Реформа» удалось успешно разместить силовые элементы подъемной системы SKE100 plus в узких шахтах здания. Для организации доступа к возводимым стенам были использованы цепные тали, которые опускали стеновую опалубку на уровень вниз. Необходимое количество точек подвеса системы было рассчитано из условия компенсации высоких ветровых нагрузок. Использованные специальные решения обеспечили безопасную эксплуатацию оборудования, комфортный доступ к элементам самоподъемной системы и высокий темп строительных работ.
Параллельно для возведения стен коридора башни Б инженеры компании «Реформа» разработали проект применения самоподъемной опалубочной системы Xclimb 60. Консоли данной системы состоят из 12-метровых силовых двутавровых металлических ригелей, гидравлических агрегатов и различных типов опорных башмаков, что позволяет вывесить консольную систему на отвесной стене или плите перекрытия.
Как рассказал ведущий инженер проекта Николай Ляхов, отвечающий за применение системы Xclimb 60, уникальность разработки заключалась в том, что 12-метровые направляющие проходили сквозь существующие технологические отверстия в межэтажных плитах перекрытий. Как и в системе SKE100 plus, на каждую из 12 консолей Xclimb 60 при помощи цепных талей были подвешены карты крупнощитовой стеновой опалубки ReForma площадью до 48 м2, что позволило обеспечить единовременное перемещение консолей и опалубки на следующий уровень примерно за 20 минут. Подъем производился без применения башенного крана. Аналогичная работа с применением крана выполнялась бы в три раза дольше.
На примере данного проекта инженеры продемонстрировали, что в компании «Реформа» подходят к решению строительных задач комплексно, предоставляя заказчику все необходимые услуги и сервисы. Стены высотных зданий возводятся с помощью самоподъемных опалубочных систем SKE100 plus и Xclimb 60 без использования крана. Контур здания защищают ветровыми экранами Xclimb 60. Высокое качество бетонной поверхности обеспечивается использованием классической стеновой опалубки собственной разработки и производства ReForma Standard. Массивную плиту паркинга, плиты перекрытий типовых этажей, а также консольную чашу бассейна между башнями формируют на уникальной опалубке перекрытий для различных высот и сверхвысоких нагрузок — опорных лесах D3. Компания «Реформа» эффективно выполняет сложные инженерные проекты, отвечая на самые актуальные вызовы рынка.
Как и в тысячи других школ в стране, второго сентября ученики придут в новую школу в новосибирском микрорайоне «Европейский берег». Но, в отличие от множества других, школа № 220 известна по всей России. Совсем не типовая, в ближайшие годы она, возможно, станет типовой — во всяком случае, Минстрой РФ включил здание в практику повторного применения.
Школа на улице Владимира Заровного, 220, в Новосибирске построена в рамках национального проекта «Жилье и городская среда» федерального проекта «Жилье». Заказчиком выступило ГКУ Новосибирской области «Управление капитального строительства». Проектирование началось в 2019 году, строительство — в 2020-м. В марте 2023 года школа введена в эксплуатацию и уже в мае работала в тестовом режиме — для учеников младших классов. Первого сентября 2023 года школа заработала в обычном режиме.
Объект собрал множество наград: он — дважды лауреат премии АрхиWOOD благодаря использованию дерева; четыре раза получал награды в конкурсе «Золотая капитель», в том числе гран-при и приз «Гамбургский счет» II степени; на Build School Project, WOW Awards, «Золотой Трезини», BLT Awards (Швейцария), IPI Award. Одно из последних признаний — второе место на летнем этапе федерального градостроительного конкурса «ТОП ЖК-2024», о чем сообщает Минстрой Новосибирской области.
Девелоперская компания «Брусника», застройщик микрорайона «Европейский берег», победила на торгах за право строить школу. Поскольку в бюджете не оказалось нужной суммы, а проект был самым что ни на есть типовым, проектирование застройщик взял на себя, решив улучшить стандартный вариант. В этом процессе также участвовали Центр разработки образовательных систем «Умная школа», «ГенИнжПроект», ландшафтное бюро Novascape (Нидерланды) и архитектурно-консалтинговая компания SVESMI (Нидерланды), созданная нашими соотечественниками.
По данным «Брусники», проектирование и концептуальные проработки стоили 80 млн рублей. Бюджетам — федеральному и региональному — школа обошлась в 1,2 млрд рублей, хотя первоначальная цена была меньше: сказалось удорожание материалов, стартовавшее в 2022 году.
Самая нетипичная
По данным «Брусники», в состав проекта вошли не только само здание, но и концепция общественных пространств, а также техзадание, описывающее механику будущего процесса обучения.
Как сообщает сайт бюро SVESMI, школа в Новосибирске — эксперимент, но должна стать прототипом будущих районных школ и альтернативой массовым социалистическим школам.
Школы советского образца, как правило, имели в плане буквы «Н» или «П». Новосибирскую школу сложно назвать прямоугольной, поскольку углы вовсе не прямые. Тем не менее у здания — четыре фасада красного кирпича, а в сложных углах внутри располагаются лестницы. Центром школы стал атриум, классы распределены по периметру. Благодаря планировке нет тупиковых коридоров. Кроме того, нет подвала как такового и технического этажа, их заменяют лотки для инженерных коммуникаций и отдельные технические помещения.
Одна из важных идей — много света внутри здания. Его дают стеклянный потолок атриума с зенитным фонарем, стеклянные перегородки, прозрачные входные двери и большие окна.
Площадь витражного остекления крыши — 600 кв. м. Гнутые балки из клееного бруса для атриума изготовили в Новосибирске, на них монтировали немецкую алюминиевую подсистему Schuko и стеклопакеты с теплоотражающим покрытием, которое защищает от ультрафиолета и холода.
Атриум представляет собой многофункциональное пространство. Рядом располагаются спортивные залы, рекреационные зоны, столовая, музыкальные и хореографический классы. Если убрать стеклянные перегородки, пространство можно расширить.
Фасады облицованы клинкерным кирпичом. В конструкциях внутри школы используется много дерева.
Концепция благоустройства основана на многофункциональности и совмещении спортивных, игровых функций и рельефа. И конечно, не забыто озеленение.
«Брусника» потратила 116 млн рублей на закупку мебели, инструментов и оборудования для оснащения школы. Часть мебели — от Министерства образования региона.
Самая умная
Как поясняют в компании «Брусника», построена школа, которая может легко приспосабливаться к любым изменениям. Основная идея новой школы — инклюзивность и открытость.
Благодаря нестандартной планировке школьные помещениям могут трансформироваться в зависимости от возникающих потребностей. Вместо библиотеки здесь обустроен медиа-кластер — информационно-библиотечный центр, лаборатория, пресс-центр, коворкинг и книгохранилище. Вместо классов — кластеры: медиа и арт, спортивный, естественно-научный и технологический. Внутри кластеров помещения универсальны и могут использоваться для изучения нескольких предметов. Каждый кластер имеет общественное пространство-хаб, в котором объединены лаборатории профильного назначения. Школьная столовая больше напоминает помещение ресторана с террасой. Учительская похожа на офис — openspace из нескольких зон, где учителей и администрацию можно видеть за стеклянными перегородками.
Как указано на официальном портале, планировалось создать ресурсный центр для формирования нового подхода к модернизации системы среднего образования в России в рамках внедрения федерального государственного образовательного стандарта.
Родителей, желающих, чтобы дети учились именно в школе № 220, предостаточно. Поэтому скоро в микрорайоне «Европейский берег» компания «Брусника» приступит к сооружению еще одной школы на 1100 учеников. По сообщению телеграм-канала «Брусника. Говорит и показывает», проект готов, проходит экспертизу. Строительство предполагается начать уже в этом году.
