Digitalizzazione dello scavo: semplice con la tecnologia Trimble & Emesent

I tecnici di Spektra Srl, distributore della tecnologia Trimble per il mondo del cantiere, ci illustrano tutti i passaggi della digitalizzazione di uno scavo. Protagonisti: per il rilievo la tecnologia SLAM di Emesent Hovermap ST, per l’elaborazione di nuvole di punti Trimble RealWorks e per l’impiego dei dati direttamente sul campo Trimble SiteVision.  

Visualizzazione progetto in realtà aumentata con Trimble SiteVision.

Iniziamo facendo una distinzione sostanziale tra chi è nel settore da tanti anni – e probabilmente ha i capelli grigi – e chi, invece, ha iniziato da poco ed è giovane e forte. Questi ultimi, nativi digitali, non si stupiscono di fronte all’evoluzione della tecnologia a una velocità impensabile. I primi, invece, hanno visto il settore cambiare radicalmente, anno dopo anno. E credo che se dieci anni fa avessi chiesto a loro di immaginarsi il futuro di oggi, nessuno avrebbe immaginato una tale accelerazione nello sviluppo tecnologico. Questo per dire, che davvero tutto è possibile. Compresa la totale digitalizzazione dello scavo, tema che vogliamo approfondire in questo articolo. Per farlo abbiamo chiesto a Spektra Srl, società del gruppo Trimble Inc., di illustrarci le ultime innovazioni utili a questo scopo. Ecco cosa ci ha raccontato.

Cosa s’intende per digitalizzazione del cantiere?

Il processo di digitalizzazione del cantiere permette di raccogliere tutte le informazioni relative alle fasi di realizzazione delle opere di un progetto, rendendo disponibili, anche per consultazioni future, le proprietà di un determinato sito di lavorazione come:

• valutazione dei danni post-lavorazione;
• quantità del materiale impiegato;
• volumi di scavo effettuati;
• quantità del materiale di rifiuto;
• verifica as-built/progetto.

Nella foto a destra: il rilievo dinamico con Emesent Hovermap.                        

 La digitalizzazione del cantiere segue il seguente flusso di lavoro:

Qui di seguito vediamo le fasi nel dettaglio. 

Rilievo e mappatura del cantiere

Il rilievo del sito dove si svolge lo scavo avviene tramite tecnologia Emesent Hovermap STscanner portatile dotato di tecnologia SLAM, acronimo che sta per Simultaneous Localization and Mapping, ossia localizzazione e mappatura simultanee. Il rilievo può essere eseguito anche in momenti diversi dell’evoluzione dei lavori, per acquisire tutte le varie fasi della lavorazione, ma restituito comunque in un’unica soluzione. Nel caso di cantieri estesi, o comunque per migliorare la precisione del rilievo, vengono posizionati target georeferenziati che, durante le fasi di mappatura, sono riconosciuti automaticamente dallo strumento, senza la necessità di indicarli in post-processing. I dati vengono poi scaricati direttamente dallo strumento e inseriti nel software per la loro elaborazione.

In caso di necessità, lo scanner può essere installato in modo semplice e rapido anche su veicoli o droni per facilitare o velocizzare le fasi di rilievo in particolari situazioni.

Guarda il video per vedere i vantaggi reali di Emesent Hovermap ST:

Analisi dati e creazione del modello digitale

Elaborazione della nuvola di punti con Software Trimble Realworks.

Una volta processati i dati, si ottiene la nuvola di punti RGB, ossia la rappresentazione in 3D dell’oggetto rilevato con il più alto livello di precisione. Questa viene utilizzata per analizzare la consistenza del cantiere o dello scavo rilevato e ottenere informazioni quali:

• estensione del cantiere (lunghezza, larghezza, profondità e volumi di scavo, ecc…);
• consistenza del materiale impiegato (lunghezze e diametri dei cavidotti posati, volumi del materiale di riporto per riempimento scavo, ecc...);
• valutazione delle distanze di interferenza con altri sottoservizi presenti e rilevati;
• sezioni longitudinali e trasversali del cantiere per la realizzazione di documentazione as-built.

Lo stesso software utilizzato per le analisi, Trimble RealWorks, permette, a partire dalla nuvola di punti, la creazione di un modello digitale in formato non proprietario (.ifc) utilizzabile dai software BIM (Building Information Modeling). Non è tutto: specifici moduli del software consentono di automatizzare e velocizzare la modellazione di elementi dello scavo, come le tubazioni e i corrugati per l’alloggiamento dei cavi.

Applicazione mobile per le squadre in campo e visualizzazione/verifica dati

Ed eccoci all’ultima fase della digitalizzazione del cantiere, che porta direttamente nel futuro, realizzata con Trimble SiteVision. Un’applicazione per realtà aumentata, installata su dispositivo mobile, consente ai tecnici sul campo di visualizzare il modello digitale creato nello step precedente direttamente in sito, permettendo così di valutare le opere eseguite anche al termine del cantiere o a chiusura degli scavi.

L’operazione è alquanto semplice: basta che il dispositivo mobile su cui è installata l’applicazione sia connesso via Bluetooth a un ricevitore GNSS in grado di fornire le stesse precisioni di posizionamento utilizzate in fase di rilievo.

Ora che avete letto fino in fondo, siate sinceri, ve lo sareste immaginato?

Qui trovi un altro video per scoprire come puoi utilizzare Emesent Hovermap all'interno di strutture sotterranee come le gallerie metropolitane:

Gli strumenti per il cantiere digitale proposti da Spektra  

La fase di rilievo, come detto, è da effettuare tramite mobile scanner con tecnologia SLAM. E lo strumento che ne rappresenta la nuova frontiera è Emesent Hovermap ST, in grado di rilevare anche in condizioni particolarmente complesse. Di cosa si tratta? È uno strumento di mappatura versatile basato appunto su tecnologia SLAM, che rende l'acquisizione dei dati veloce, semplice e sicura. Hovermap è un'unità di scansione mobile intelligente in grado di lavorare all'aperto e all’interno, anche in ambienti senza copertura GPS o pericolosi. Montato su drone garantisce un'autonomia e una mappatura avanzata, ed è possibile utilizzarlo anche come sistema di mappatura mobile indipendente. È disponibile in tre livelli di autonomia: modalità mappatura, modalità assistenza pilota, modalità Waypoint Autonoma.

Nella foto a sinistra: Emesent Hovermap ST.

Il software per elaborare le nuvole di punti è Trimble RealWorks. Viene usato per la gestione, l'elaborazione di dati provenienti dai principali laser scanner 3D presenti sul mercato.

Le sue principali funzioni permettono di:

• gestire, elaborare e analizzare grandi set di dati, usando tecniche di caricamento parziale;
• effettuare calcoli intelligenti (distanza semi automatica, proiettata in senso verticale e orizzontale);
• estrarre facilmente elaborati 2D/3D;
• condividere i risultati tramite generazione video ed esportazione Google Earth e Html;
• effettuare registrazioni completamente automatiche per piani o con Target;
• controllare rapidamente i lavori eseguiti;
• generare report di registrazione e analisi;
• integrare in modo efficiente dati da Trimble GNSS, strumenti ottici e nuvole di punti;
• eseguire esportazioni verso ambiente CAD;
• creare video.

Infine, l’utilizzo dei risultati per applicazioni di realtà aumentata è effettuato con Trimble SiteVision: strumento di semplice utilizzo, è impiegato per progetti e varianti con gli operatori sul campo e serve a determinare la produttività e calcolare velocemente in loco linee, punti e valori di sterro/riporto.
SiteVision svolge un ruolo chiave in tutte le fasi del ciclo di vita del progetto: progettazione iniziale, verifica in corso d’opera, identificazione di criticità per ridurre i costi e incrementare l’efficienza.

I servizi Spektra

Tutte le tecnologie di cui vi abbiamo parlato sono messe a disposizione da Spektra Srl sia per la vendita che per il noleggio. Tra i servizi proposti, ricordiamo quelli di assistenza tecnica, consulenza (software e sul campo) e formazione professionale certificata, mediante l’organizzazione di campi scuola in tutta Italia.

Nella foto a destra: Trimble SiteVision.