Βελτιστοποίηση του ταχέως οπτικού ελέγχου των κατασκευών με την ένταξη σύγχρονων τεχνολογιών
Optimization of speed and accuracy in rapid visual inspection of structures through modern technologies
Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Μαράκη, Ειρήνη
Ημερομηνία
2024-12-10Επιβλέπων
Kerpelis, Dr. PloutarchosΛέξεις-κλειδιά
Προσεισμικός έλεγχος ; Υπέρυθρη θερμογραφία ; Laser scanner ; Ταχύς οπτικός έλεγχος ; ΤΟΕ ; Structural health monitoring ; SHM ; Drone ; Building information modeling ; BIM ; GIS ; Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριώνΠερίληψη
Η εργασία αυτή επικεντρώνεται στη βελτιστοποίηση του Ταχέως Οπτικού Ελέγχου (ΤΟΕ) των κατασκευών, με έμφαση στη χρήση σύγχρονων τεχνολογικών μέσων για την ενίσχυση της ταχύτητας και της ακρίβειας των διαδικασιών. Ο ΤΟΕ αποτελεί μια κρίσιμη διαδικασία που εφαρμόζεται πριν είτε μετά από σεισμικά γεγονότα ή άλλες φυσικές καταστροφές, με στόχο την ταχεία αξιολόγηση της σεισμικής επάρκειας και της δομικής ακεραιότητας των κτηρίων. Στο πρώτο μέρος της μελέτης γίνεται αναφορά στη σημασία του ΤΟΕ και στην εξέλιξη των αντισεισμικών κανονισμών στην Ελλάδα. Ειδικότερα, παρουσιάζεται η εφαρμογή του προσεισμικού ελέγχου και οι διαδικασίες που ακολουθούνται για την αποτίμηση της δομικής επάρκειας των κτηρίων. Αναγνωρίζονται, επίσης, οι αδυναμίες της παραδοσιακής μεθόδου που βασίζεται στην παρατήρηση από ειδικούς, τονίζοντας την ανάγκη για την ενσωμάτωση νέων τεχνολογιών που θα επιτρέψουν την ακριβέστερη και ταχύτερη καταγραφή των δεδομένων. Στη συνέχεια, η μελέτη αναλύει τη χρήση τεχνολογικών μέσων όπως τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (drone), οι σαρωτές λέιζερ (LIght Detection And Ranging - LiDAR), η μοντελοποίηση πληροφοριών κτιρίου (Building Information Modeling - BIM), τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographical Information Systems - GIS), η παρακολουθηση της δομικής υγείας κατασκευών (Structural Health Monitoring - SHM) και η υπέρυθρη θερμογραφία (Infrared Thermography- ΙΤ). Τα drone παρέχουν αεροφωτογραφίες υψηλής ανάλυσης, διευκολύνοντας την ταχεία επιθεώρηση ακόμα και σε δυσπρόσιτες περιοχές. Οι σαρωτές λέιζερ δημιουργούν λεπτομερή τρισδιάστατα μοντέλα των κτηρίων, αποτυπώνοντας τις δομικές λεπτομέρειες. Το BIM διαχειρίζεται και αναλύει τα δεδομένα, ενώ το GIS προσφέρει χωρική ανάλυση και καταγραφή δεδομένων σχετικά με τις εξωτερικές συνθήκες που επηρεάζουν τις κατασκευές. Τα συστήματα SHM παρακολουθούν σε πραγματικό χρόνο την κατάσταση των κατασκευών μέσω αισθητήρων, ανιχνεύοντας δομικές φθορές. Τέλος, η υπέρυθρη θερμογραφία εντοπίζει αόρατα προβλήματα, όπως υγρασία και θερμομονωτικές ατέλειες, μέσω της καταγραφής θερμοκρασιακών διαφορών. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας παρουσιάζεται ένα πειραματικό μέρος, όπου δοκιμάζονται αυτά τα τεχνολογικά μέσα. Συγκεκριμένα, μέσω της χρήσης drone, LiDAR και BIM, γίνεται ανάλυση ενός κτηρίου, αποδεικνύοντας τη συμβολή τους στη βελτίωση της ταχύτητας και της ακρίβειας της επιθεώρησης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι νέες τεχνολογίες μπορούν να μειώσουν τα λάθη που προκύπτουν από την ανθρώπινη παρατήρηση, να επιταχύνουν τη διαδικασία του ελέγχου και να προσφέρουν ακριβέστερες πληροφορίες για την κατάσταση της κατασκευής.
Συμπερασματικά, η ενσωμάτωση των νέων τεχνολογιών στον ΤΟΕ μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ταχύτητα και την ακρίβεια των επιθεωρήσεων, παρέχοντας πιο αξιόπιστες πληροφορίες στους ειδικούς και συμβάλλοντας στη λήψη καλύτερων αποφάσεων για την ασφάλεια και τη συντήρηση των κατασκευών.
Περίληψη
This paper focuses on the optimization of Rapid Visual Inspection (RVI) of structures, emphasizing the use of modern technological tools to enhance both the speed and accuracy of the process. Rapid Visual Inspection is a crucial procedure applied after seismic events or other natural disasters, aiming at the swift evaluation of the seismic adequacy and structural integrity of buildings. In the first part of the study, the importance of RVI and the evolution of seismic regulations in Greece are discussed. Specifically, the application of pre-seismic inspections and the processes followed to assess the structural adequacy of buildings are presented. The shortcomings of the traditional method, which relies on expert observation, are highlighted, underlining the need for integrating new technologies that will allow more precise and faster data collection. The study then analyzes the use of technologies such as drone, laser scanners (LiDAR), Building Information Modeling (BIM), Geographic Information Systems (GIS), Structural Health Monitoring (SHM) and Infrared Thermography (ΙΤ). Drone, with their ability to capture high-resolution aerial photographs, provide a quick and accurate overview of the condition of structures, especially in hard-to-reach areas. Laser scanners enable the creation of 3D models of buildings, capturing details that cannot be recorded by other means. BIM offers the ability to manage and analyze the collected data, while GIS provides spatial analysis of the environmental conditions affecting structures. SHM systems monitor the condition of structures in real time through sensors, detecting structural damages. Finally, Infrared Thermography identifies invisible problems, such as moisture and thermal insulation defects, by recording temperature differences.
In the second part of the study, a practical experiment is presented, where these technological tools are tested. Specifically, through the use of drone, LiDAR, and BIM, a building is analyzed, demonstrating their contribution to improving the speed and accuracy of the inspection. The results reveal that these new technologies can reduce errors that arise from human observation, accelerate the inspection process, and provide more accurate information about the condition of the structure.
In conclusion, the integration of new technologies into Rapid Visual Inspection can significantly improve the speed and accuracy of inspections, providing more reliable information to experts and contributing to better decision-making regarding the safety and maintenance of structures.