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.
Архитектурной мастерской «Рейнберга и Шарова» на Градостроительном совете был представлен проект реконструкции станции метро «Политехническая».
Внешний облик павильона вызвал дискуссию у членов Градостроительного совета. Отметим, что проект отличает снос существующего павильон метро, интеграция в новый торгово-офисного комплекса с механизированной парковкой, а рядом расположены здания исторически сложившегося ансамбля площади Иоффе.
В ходе обсуждения представители КГИОП поддержали рабочую версию проекта, при этом было подчеркнуто, что реконструкция объекта будет проводиться на средства инвестора (ООО «ШЕЛ»), а не из бюджета.
В результате точку в дискуссии поставил Председатель КГА Владимир Григорьев, задав членам Совета вопрос: «А можно ли сносить Сперанского?».
Напомним, что подземный зал существующего павильона метро «Политехническая» был выполнен в том числе по проекту Бориса Сперанского.
В итоге проект отправлен на доработку.
30 апреля на мероприятии, посвященном подведению итогов V BIM-конкурса «Мастер-Renga», были объявлены его победители среди профессиональных проектировщиков и студентов.
V юбилейный конкурс «Мастер-Renga» стартовал 10 октября 2019 года под девизом «Народ, не знающий своего прошлого, не имеет будущего». Учащиеся учебных заведений при работе над своими проектами обратились к теме Великой Отечественной Войны, а профессиональные проектировщики присылали на конкурс реальные проекты, которые они создают в рамках своей деятельности.
До оценки работ членами жюри было допущено 30 проектов. Главная интрига конкурса - определение его победителей - раскрылась на мероприятии, посвященном подведению итогов V BIM-конкурса «Мастер-Renga».
В первой части мероприятия были рассмотрены проекты, созданные студентами. Они боролись за звание «Мастер системы Renga» в двух номинациях: «Объекты культуры – жертвы войны» и «Архитектура послевоенных пятилеток». Для участия в первой номинации студенты создавали BIM-модели объектов, которые пострадали в годы Великой Отечественной Войны или II Мировой Войны. Для участия во второй номинации – готовили BIM-модель объектов, которые были построены в послевоенные годы (1945—1954 гг) в рамках программы по восстановлению страны после войны.
В первую номинацию было прислано несколько проектов, два из которых были особенно интересными. Первый проект – «Мост «Санта-Тринити» во Флоренции», разрушенный в 1944 году и восстановленный лишь в 1957. Автор проекта Газинур Исанаманов из Салаватского колледжа образований и профессиональных технологий воссоздал в своей работе не только мост «Санта-Тринити», но и набережную реки Арно во Флоренции (рис. 1).
Рис.1 – Проект «Мост «Санта-Тринити» во Флоренции», автор Исанаманов Газинур
Второй проект, который стоит отметить, - «Дом Грузчиков в Волгограде». Его выполнили Олеся Колодяжная и Антон Рябов из Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. Авторы работы воссоздали в системе Renga жилой дом, который сильно пострадал при пожаре во время Сталинградской битвы, проработав как внешний облик здания, так и его внутренние планировки (рис. 2). Именно этот проект стал победителем номинации «Объекты культуры – жертвы войны».
Рис. 2 – Проект «Дом Грузчиков в Волгограде», авторы Олеся Колодяжная и Антон Рябов, победитель номинации «Объекты культуры – жертвы войны»
Не менее интересные работы были присланы и в номинацию «Архитектура послевоенных пятилеток». Здесь стоит отметить проект «Баня» - объект, построенный в Новосибирске в 1953 году пленными немцами. Автор проекта Дмитрий Карамушко из Новосибирского профессионально-педагогического колледжа полностью воссоздал в системе Renga модель этого объекта (рис. 3).
Рис. 3 – Проект «Баня», автор Дмитрий Карамушко
Победителем же данной номинации стал проект Юрия Столярова, студента Московского строительного университета. Юрий воссоздал в Renga типовой проект домов 253 серии, разработанных для строительства на территории РСФСР в 1953 году. Автор не только создал 3D-модель здания в своем проекте, но и оформил чертежи, за что и получил звание «Мастер системы Renga» (рис. 4).
Рис. 4 – Проект «Жилой дом 253 серии», автор Юрий Столяров, победитель номинации «Архитектура послевоенных пятилеток»
Во второй части мероприятия были названы победители V конкурса «Мастер-Renga» среди профессиональных проектировщиков. Напомним, что представители проектных организаций боролись за победу в четырех номинациях: «Первый BIM-проект», «OPEN BIM», «Проект с применением каталогов KNAUF» и «Коллективный BIM-проект». Самой популярной номинацией конкурса стала номинация «Первый BIM-проект». В нее было подано наибольшее число проектов, авторы которых только начинали свое знакомство с BIM-технологией и системой Renga. В напряженной конкурентной борьбе победил проект «Многоэтажный жилой дом», выполненный под руководством Игоря Привезенцева из АО «ЦНИИЭПгражданстрой». Модель здания создавалась по уже построенному проекту, соответствует разделу АР стадии П. В модели детально проработаны внутренние планировки, расставлено санитарно-техническое оборудование, подготовлены чертежи, спецификации и даже красивый рендер (рис. 5).
Рис. 5 – Проект «Многоэтажный жилой дом», автор Игорь Привезенцев, АО «ЦНИИЭПгражданстрой», победитель номинации «Первый BIM-проект»
Еще один проект этой номинации «Здание производственного цеха», спроектированный АО «Трубодеталь», получил поощрительный приз. Созданная Александром Федяевым 3D-модель цеха содержит в себе следующие разделы: архитектура, конструкции, инженерные сети и технологические решения (рис. 6). В проекте реализована трассировка сетей сжатого воздуха, система отопления, система наружного водостока. В модель добавлено оборудование и мебель. Масштаб работы оценили и зрители мероприятия. Именно этот проект стал победителем по результатам зрительского онлайн-голосования.
Рис. 6 – Проект «Здание производственного цеха», автор Александр Федяев, АО «Трубодеталь», победитель зрительского онлайн-голосования
Лучшей работой номинации «Проект с применением каталогов KNAUF» стал проект «Многоквартирный жилой дом», спроектированный ООО «Стройэксперт» (рис. 7). Автор Анастасия Ратникова при работе над проектом применяла готовые решения из каталога KNAUF «KNAUF-суперпол». По готовой модели с помощью системы для визуализации подготовила рендер. Добавили значимость проекту оформленные чертежи и спецификации.
Рис. 7 – Проект «Многоквартирный жилой дом», автор Анастасия Ратникова, ООО «Стройэксперт», победитель номинации «Проект с применением каталогов KNAUF»
В номинации «OPEN BIM» приняли участие предприятия, которые при создании своего проекта использовали не только систему Renga, но и BIM-системы других разработчиков. Победителями этой номинации стали два проекта: «Стадион «Локомотив», выполненный Романом Мироновым из «Бюро Строительной экспертизы» (рис.8) и «Торговый центр», спроектированный Владимиром Герцем из ООО «Проект-Центр» (рис. 9). В проекте «Стадион «Локомотив» в системе Renga полностью проработано здание легкоатлетического манежа, а для создания трибуны и бегового кольца применялась программа ArchiCAD. Для создания проекта «Торгового центра» помимо Renga использовалась еще и система AIIplan. В ней спроектирована подземная часть здания. Сам проект включает в себя следующие разделы: архитектура, конструкции, инженерные сети и технологические решения.
Рис. 8 – Проект «Стадион «Локомотив», автор Роман Миронов, ИЦ «Бюро Строительной экспертизы», победитель номинации «OPEN BIM»
Рис. 9 – Проект «Торговый центр», автор Владимир Герц, ООО «Проект-Центр», победитель номинации «OPEN BIM»
В номинации «Коллективный BIM-проект» приняли участие проектные предприятия, которые при создании проекта использовали возможности коллективной работы Renga. Лучшим коллективным проектом члены жюри назвали конкурсную работу «Производственное здание» ПАО «Уралпромпроект». Авторы проекта проработали архитектурную и конструктивную части здания, а также разделы «Водоснабжение и водоотведение», «Отопление», «Вентиляция». Кроме самой информационной модели здания, подготовили необходимую проектную документацию (рис. 10).
Рис. 10 – Проект «Производственное здание», авторы Вероника Егорова, Ирина Ашмарина, Артем Панков, Надежда Лебедева, ПАО «Уралпромпроект», победитель номинации «Коллективный BIM-проект»
В эту номинацию была прислана еще одна работа, которую также стоит выделить – это проект «Склад материальных ценностей», выполненный АО «Учалинский ГОК» для строительства здания будущего склада обогатительной фабрики (рис. 11). В проекте без коллизий спроектированы все необходимые внутренние сети здания. Для их создания использовалась как автоматическая трассировка сетей, так и их ручная корректировка.
Рис. 11 – Проект «Склад материальных ценностей», авторы Вадим Ахметов, Айдар Асадуллин , Лилия Биргалина, Зимфира Ахметвафина АО «Учалинский ГОК»
Именно этот проект стал фаворитом партнера конкурса компании «АСКОН». Разработчик подарит предприятию лицензии системы Pilot-ICE Enterprise. Свои подарки для «Мастеров системы Renga» подготовили и остальные партнеры конкурса «ЛИРА-сервис», SCAD Soft, Uponor, Knauf, «Облакотека». Ознакомиться с призовым фондом можно на странице конкурса. Главным призом для всех победителей станет выступление на II всероссийской практической конференции «BIM: от слов к делу».
Истории создания проектов-победителей будут опубликованы на сайте компании Renga Software и на ресурсах информационных партнёров конкурса: порталах «Строительный эксперт», Architime.ru, isicad.ru и в журнале «САПР и Графика»
Пятый юбилейный конкурс «Мастер-Renga» завершен. Все проекты, принявшие в нем участие, были выполнены в BIM-система Renga на пятерку! Примечательно, что в этот раз, число работ от проектных предприятий значительно превысило число студенческих работ. Это подтверждает, что для все большего числа проектных предприятий Renga становится рабочим инструментом для решения каждодневных задач.
Благодарим всех участников конкурса за интересные проекты, ознакомиться с которыми можно будет на странице конкурса. Выражаем отдельную благодарность партнерам «Мастер-Renga» за оказанную поддержку и предоставленные призы!