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.
Через 20 лет российская энергетика сохранит сложившуюся схему, но в более гибкой модификации, адаптируется к давно ожидаемому технологическому прорыву и будет функционировать при «диктатуре потребителя». Такой концепт будущего отрасли описали на Российском международном энергетическом форуме участники пленарного заседания по вопросам цифровизации энергетики.
Этапы большого пути
За последние два десятка лет российская энергетика пережила ключевые изменения, которые, по общему мнению ведущих представителей отрасли, казались абсолютно нереальными на старте.
«Начавшийся у нас 19 лет назад период структурных преобразований в энергетике – разделение сфер деятельности, функций – имел место и в других странах. Последние годы были потрачены на то, чтобы структурно преобразовывать управление и устройство энергосистемы. Процесс не везде закончен: в мире еще происходит «догоняющая волна». И наша задача сейчас – найти свой ответ на вызовы, которые нам ставят появившиеся технологии: это и возобновляемая энергетика, и цифровизация, и большие распределенные источники производства, и т. д.», – заявил заместитель председателя правления АО «СО ЕЭС» Фёдор Опадчий.
Со своей стороны, председатель наблюдательного совета Ассоциации «Совет производителей энергии» Александра Панина отметила, что происходящие изменения все-таки имеют эволюционный, а не революционный характер.
Сходную позицию обозначила директор департамента развития ЖКХ Минстроя РФ Светлана Никонова. «Осталось ощущение, что единая энергосистема – грандиозное завоевание нашей страны. И, безусловно, с учетом развития ВИЭ-генерации, распределенных источников, эта надежная система, надеюсь, будет сохранена и всем в ней будет комфортно: и потребителям, и производителям, и сфере ЖКХ», – отметила она.
Президент холдинга АО «РЭП Холдинг» Тагир Нигматулин акцентировал внимание на утрате ряда позиций российского машиностроения. «Если ранее отечественного оборудования было 90%, то сегодня мы «упали» до 33-34%. Сейчас есть программа импортозамещения, и меня это вдохновляет и радует. Но для меня энергетика – не только машиностроение. Все-таки базис идет от науки, от идеи. В последнее время наука у нас, я бы сказал, "загнана"», – сказал он, добавив, что очень важно, чтобы «деньги, которые будут платиться за оборудование, остались в стране».
Кроме того, эксперт напомнил о невозможности обеспечения абсолютной кибербезопасности – вследствие применения на объектах энергетики импортного оборудования. «По моим наблюдениям, у нас нет элементной базы, которая полностью позволяла бы обеспечить электроэнергетику, в том числе объекты генерации. С моей точки зрения, это несет большой риск. Есть прецеденты: определенные элементные базы закладываются для контроля над нашей страной. Не случайно ключевым требованием «Газпрома» является применение только отечественной элементной базы на основных процессорах», – подчеркнул Тагир Нигматулин.
Важность владения технологиями отметила и заместитель директора департамента оперативного контроля и управления в электроэнергетике Министерства энергетики РФ Елена Медведева. Она также признала, что в период реформирования РАО акцент был сделан на развитии экономических взаимоотношений, а технологии – оставлены «на откуп поставщикам, которые, к сожалению, были в основном иностранными».
Первый заместитель генерального директора ООО «Газпром энергохолдинг» Павел Шацкий в качестве наиболее существенных перемен, произошедших в энергетической системе РФ с начала века, назвал разделение монопольных компаний и программы ДПМ (договоров о предоставлении мощности) и выразил надежду, что вместе с коллегами они и впредь будут «указывать правильное направление для развития отрасли».
Настоящее: поиск ответов
На пленарном заседании прозвучали принципиально разные мнения по таким вопросам, как целесообразность сохранения более или менее централизованной энергетической системы, необходимость «настойчивого внедрения» цифровых технологий, суть самого понятия цифровизации, сосредоточение в ведении Минэнерго как регулятора таких же «денег и власти», какими располагает Минпромторг, и др. В частности, Александра Панина высказалась за постепенное, эволюционное внедрение цифровых практик в энергетике. А Тагир Нигматулин выразил убежденность в том, что «демонополизация должна быть консолидированной».
Информацию о деятельности Минэнерго в плане разработки и выпуска документов технологического характера, о внедряемых цифровых технологиях представила Елена Медведева. Она рассказала, в частности, о мероприятиях по технологическому обновлению основных фондов, уточнив, что и оборудование, и технологии, внедряемые сегодня, должны быть способны интегрироваться не только с уже существующими, но и со вновь появляющимися. Чиновница упомянула также о возможности создания производственных кластеров. «Они формируются на базе цифровых платформ под наиболее оптимальное решение для всех участников процесса. И это обеспечивается внедрением цифровых технологий и созданием добавленной стоимости», – рассказала она. Ключевой технологией при этом является «цифровой двойник» – виртуальная копия изделия, в которой фиксируются все данные о материалах и особенности конструкции. Однако «цифровой двойник» будет работать в комбинации с другими цифровыми технологиями, объявленными в «дорожной карте» Правительства РФ, – такими как роботизация, «цифровые тени» с элементами искусственного интеллекта, 3D-печать.
Со своей стороны, Фёдор Опадчий представил информацию о проектах модернизации, которые уже осуществляются в энергетике, при этом большая часть их подкреплена программными документами и имеет сквозной характер. В частности, он привел пример внедрения дистанционного управления оборудованием на энергообъектах. «Понятно, что это выглядит как автоматизация деловых процессов. Но переключение подстанции в ручном режиме производится два часа, а по программе с использованием дистанционного управления может быть осуществлено за три минуты», – подчеркнул спикер, указав, что колоссальный рост скорости переключений снимает необходимость специального режима на это время, а также существенно снижает вероятность ошибки и трудозатраты обслуживающего персонала.
Он также отметил важность добровольного участия потребителей (благодаря современным технологиям) в регулировании баланса энергосистемы.
Технологичное будущее
В завершение пленарного заседания спикеры представили свое видение развития энергетики РФ в 20-летней перспективе. По мнению заместителя председателя Комитета по энергетической политике и энергоэффективности Российского союза промышленников и предпринимателей Юрия Станкевича, энергетику ожидают децентрализация, «диктатура потребителя» и снижение стоимости энергии за счет межтопливной конкуренции.
Прогноз Александры Паниной – более гибкое функционирование системы, технологический прорыв в области накопителей электроэнергии и сохранение ведущей роли человеческого интеллекта в дальнейшем развитии отрасли. Светлана Никонова выразила надежду на то, что через 20 лет электроэнергетика для конечных потребителей – населения – будет комфортной, доступной и надежной.
Павел Шацкий сделал акцент на доступе к мировому рынку парогазовых технологий и «умных» возобновляемых источников энергии (ВИЭ), «которые будут располагаться не там, где хочется, а там, где надо, где есть ветровые нагрузки и хороший коэффициент инсоляции».
По мнению Тагира Нигматулина, основным топливом на ближайшие 20 лет (а может, и дольше) останется природный газ. Важным направлением для отрасли он обозначил также развитие распределенной энергетики внутри крупных генерирующих компаний. Кроме того, эксперт отметил важность выбора на «развилке»: продолжать ли деградацию в области машиностроения (и энергетики в том числе) – или же возвращаться в статус сильной державы с развитой энергетикой.
Мнение
Сергей Есяков, первый заместитель председателя Комитета Госдумы РФ по энергетике:
- У меня такое ощущение, что те 20 лет, которые я провел в энергетике, все-таки были разминкой. Достаточно насыщенная, достаточно активная, но все-таки разминка. И сегодня есть понимание: если мы хотим оставаться энергетической державой, то должны идти в русле мировых, в том числе «цифровых» тенденций.
На прошлой неделе федеральные власти реанимировали идею строительства высокоскоростной магистрали (ВСМ) «Москва – Санкт-Петербург». У проекта есть и сторонники, и противники. Последние, кстати, вообще не верят, что он будет реализован.
Вице-премьер РФ Максим Акимов заявил, что проект обойдется примерно в 1,5 трлн рублей. По его словам, пока есть лишь предварительная оценка стоимости, нет ни финансовой модели, ни технико-экономического обоснования. Пока предполагается, что трасса может стоить примерно столько же, что и проект ВСМ «Москва – Казань», т. е. около 33 млн долларов за километр пути.
Со стоимостью проекта Минтранс РФ определится в августе, после чего начнется проектирование – эта функция передана ОАО «РЖД». «Представляется все это очень перспективно. Мы сейчас, например, прорабатываем такую интересную идею, чтобы трассировку сделать с заходом (там получается небольшая петля) через Великий Новгород», – сообщил также Максим Акимов.
Напомним, в декабре 2018 года Правительство РФ по поручению Президента Владимира Путина приступило к изучению вопроса: можно ли реанимировать проект ВСМ «Москва – Петербург», «притормозив» ВСМ «Москва – Казань»? Глава Минэкономразвития РФ Максим Орешкин называл петербургское направление более перспективным. Он отмечал, что казанский проект не был до конца просчитан – только сейчас производится его комплексный анализ. По словам министра, подобные проекты очень затратны – и если их нельзя окупить только за счет продажи билетов, должен быть высокий социально-экономический эффект.
В апреле нынешнего года Владимир Путин одобрил предложение вр. и. о. губернатора Петербурга Александра Беглова и главы «РЖД» Олега Белозёрова начать проектирование ВСМ «Москва – Петербург» и объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта в Петербургском транспортном узле.
По самым оптимистическим оценкам, трасса может быть введена в эксплуатацию не раньше 2026 года. Проект фигурировал в программе создания скоростных магистралей, которую правление «РЖД» утвердило в 2016 году. За реализацию отвечает дочерняя структура «РЖД» «Скоростные магистрали».
Между тем реанимация проекта выявила ряд вопросов, ответы на которые до сих пор не ясны. По словам экспертов, ясного расчета трассировки линии ВСМ по Петербургу не существует. Ни в Генплане, ни в ПЗЗ скоростная дорога не предусматривалась. Стоимость этого проекта невозможно вычислять даже приблизительно. Как полагают эксперты, нужно менять нормативные документы, при необходимости – выкупать земельные участки. Но в первую очередь нужно определиться с границами трассировки. Тогда станут очевидными прочие внутригородские проблемы, которые предстоит решить.
Также совершенно не проработан вопрос финансирования и окупаемости проекта. В бюджетных планах он не значится – то есть предстоит поиск серьезных инвесторов, готовых вложить крупные суммы. Скорее всего, для них придется разрабатывать отдельную финансовую схему.
Как ранее отмечал генеральный директор компании «Infoline-Аналитика» Михаил Бурмистров, окупаемость проекта в сжатые сроки сможет обеспечить только высокая цена на билет – в 2,5–3 раза выше, чем на скоростные поезда «Сапсан». Однако это может серьезно снизить спрос на билеты. В то же время грузоперевозки по ВСМ вряд ли будут пользоваться спросом: очевидно, что они будут дорогими, поскольку перевозчикам придется менять парк грузовых вагонов. Таким образом, экономическая эффективность проекта петербургской ВСМ столь же неочевидна, как и казанской.
Добавим также, что ВСМ призвана стать заменой «Сапсанов», количество рейсов которых ОАО «РЖД» было вынуждено увеличивать в связи с высоким спросом (в прошлом году они перевезли почти 5,5 млн человек). Но их скорость признана недостаточной. Для ускорения необходимо или модернизировать существующую железнодорожную инфраструктуру между столицами, или запускать скоростную ветку. При этом многие эксперты полагают, что модернизация существующих путей обойдется дешевле, а скорость в итоге можно получить искомую – 400 км в час. С другой стороны, помимо пассажирских, между Москвой и Петербургом курсируют грузовые и пригородные поезда, которым «Сапсаны» заметно мешают.
Ну и, наконец, неясной остается и судьба ВСМ «Москва – Казань». Максим Акимов заявил, что проект не закрыт – обсуждается, какой из проектов, петербургский или казанский, станет первым. По сочетанию факторов становится очевидно, что радость оптимистов, надеющихся в 2026 году «с ветерком» за два часа проехаться из Петербурга в Москву, может быть несколько преждевременной.
Кстати
По расчетам «РЖД», протяженность ВСМ «Москва – Санкт-Петербург» составит 659 км. Но пока не будет определена трассировка, вопрос остается открытым. Пассажиропоток может достигнуть 27 млн человек в год, из которых 12 млн – индуцированный спрос.