Budowa

Regulamin konkurencji „Budowa”

Potrzeby informacyjne

Konkurencja sprawdza umiejętności uczestników w zakresie fotogrametrii i teledetekcji z wykorzystaniem uczenia maszynowego w symulowanych warunkach placu budowy hali magazynowej. Tworzy system wspomagania decyzji, dzięki któremu staje się możliwe zaspokojenie następujących potrzeb informacyjnych firm budowlanych:

1. Czy montaż przebiega zgodnie z projektem powstałym w środowisku BIM?
2. Jaka jest dokładność montażu prefabrykowanych elementów?
3. Jaka jest efektywność pracowników – czy rzeczywiście wykonują swoją pracę
   zgodnie z deklaracjami brygadzistów?
4.  Czy pracownicy przestrzegają przepisów BHP?

Natomiast z perspektywy ekosystemu dronowego konkurencja jest okazją do prezentacji w praktyce możliwości pomiarowych i teledetekcyjnych latających robotów z użyciem technologii RTK GPS (Real Time Kinematic) i uczenia maszynowego.

---

Scenariusz

Trwa budowa hali magazynowej o wymiarach 50 x 25 metrów. Według biura projektowego postawiono już 25 prefabrykowanych słupów żelbetowych o dwóch przekrojach. W rogach mają stać słupy o średnicy 120 cm. Pozostałe zaś mają mieć po 10 cm. Po budowie krząta się czterech pracowników w żółtych kaskach i ich brygadzista w czerwonym kasku. Niezapowiedzianie pojawia się inspektor nadzoru w niebieskim kasku. Po chwili nabiera wątpliwości, czy słupy są w tych miejscach, w których powinny być zgodnie z projektem cyfrowym (środowisko BIM), czy są one właściwie postawione pod kątem 90 stopni (tzn. czy trzymają pion), następnie, czy mają zadeklarowaną wysokość 200 cm, słowem, czy budowa przebiega prawidłowo, tak jak w swoich raportach deklaruje brygadzista i w ślad za nim – biuro projektowe. Jego czujne oko wyłapało też, że są chyba tutaj osoby, które pracują bez kasków. Wystarczy pięć niezgodności z projektem i nieprzestrzeganie przepisów BHP, aby wstrzymać budowę i nałożyć solidną karę na wykonawcę. Do potwierdzenia swoich obserwacji używa dronów.

Zadania

• Lot automatyczny nad zadanym obszarem i zgłaszanie wykrywanych obiektów;
• Wykrycie słupów, do których są wątpliwości, czy zostały postawione zgodnie z projektem. UWAGA! Może się zdarzyć, że wszystkie 25 słupów zostało postawionych nieprawidłowo, a może nawet okaże się, że jest ich o jeden mniej lub więcej niż zadeklarował brygadzista. Inspektorowi nadzoru wystarczy 5 błędów w sztuce budowlanej, w tym właśnie brak słupa lub nadmiar – do wydania nakazu wstrzymania prac. Ideałem jest osiągnąć dokładność pomiaru 1 cm i potwierdzić pion albo wykazać odchył od pionu z dokładnością 5 stopni.
• Odnalezienie wszystkich czerwonych, żółtych i niebieskich kasków na placu budowy i wskazanie, gdzie one są. Jeśli kaski wiszą na dwumetrowych tyczkach, oznacza, że robotnicy je noszą na głowie, a jeśli są gdziekolwiek indziej – brygada nie przestrzega przepisów BHP.
• Wygenerowanie raportu online, na podstawie którego inspektor nadzoru wyda swoją decyzję.

Teren konkurencji

Teren konkurencji (strefa) to obszar ok. 6 hektarów na południe od restauracji Odlot, na którym organizatorzy zbudują „halę”. Hala przybierze formę regularnego prostokąta 50 x 25 metrów, w którego wierzchołkach – według biura projektowego – mają stać 4 słupy (bele siana: 1,2 m wysokości, 1,2 m średnicy), zaś między nimi prawdopodobnie 21 słupów tj. kartony teleskopowe 100×100 mm 1000 – 2000 mm.

Uwaga: projekt hali, którzy otrzymają uczestnicy w formacie *dxf lub analogicznym (autocad) oddaje stan według wiedzy biura projektowego na podstawie oświadczeń brygadzisty. Stan rzeczywisty należy właśnie zbadać. Oznacza to, że sędziowie oceniają wyniki na podstawie trzech planów: biura projektowego, rzeczywistego przygotowanego przez organizatorów i wreszcie powstałego w trakcie danej misji. Uczestnicy otrzymują projekt na 60 minut przed startem.

Czas i warunki rozgrywania konkurencji

1. Misja trwa nie dłużej niż 30 minut.
2. Uczestnicy mogą korzystać z naziemnych stacji RTK.
3. Biuro projektowe przekazuje plik z projektem (czyli stan na budowie wg. ich wiedzy) na 60 minut przed startem każdego uczestnika mailem na ustalony zawczasu adres i podaje zarazem link do pobrania z OneDrive. W okresie przygotowań uczestnicy otrzymują testowe pliki projektowe. Mają też prawo do dokonania własnych pomiarów na placu budowy w przeddzień konkurencji.
4. Akcja toczy się w ciągu dnia.
5. Uczestnicy mają potwierdzić następujące obserwacje inspektora nadzoru w postaci raportu:
6. Czy budowa przebiega zgodnie z projektem?
   1. Dokonaj oblotu i zwizualizuj generalne różnice między projektem
      a stanem rzeczywistym
   1. Ile jest faktycznie słupów?
   1. Czy stoją tam, gdzie uważa biuro projektowe – potrzebny jest pomiar przynajmniej jednego słupa z jak największą dokładnością – ideałem jest osiągnąć pomiar o dokładności 1 cm – i odniesienie pomiaru do projektu: jaka jest różnica? Inspektorowi wystarczy jeden dowód, lecz ucieszy się, jeśli będzie więcej pomiarów.
   1. Czy słupy stoją prosto – inspektor twierdzi, że jeden lub kilka jest/są odchylony/e od pionu o 5 stopni lub więcej. Wystarczy mu jeden dowód, lecz ucieszy się, jeśli będzie więcej pomiarów.
   1. Czy mają zadeklarowaną wysokość 200 cm i średnicę 10 cm – inspektor ma wątpliwości. Wystarczy mu jeden dowód, lecz ucieszy się, jeśli będzie więcej pomiarów.
7. Ile osób ma kaski ochronne na głowie, a jeśli nie mają, to gdzie one leżą? Podaj współrzędne geograficzne wszystkich kasków, zbierz dowody w formie zdjęcia i wskaż te, które nie są na głowie (tyczce).
8. Wygrywa ten, kto zdobędzie największą liczbę punktów.

Wymogi techniczne i zasady zachowania bezpieczeństwa

W konkurencji można użyć więcej niż jednego drona. Dron może być klasy RTK, lecz jeśli ktoś wystartuje bez RTK na pokładzie i wykona poprawnie wszystkie pomiary, to otrzyma dodatkowe punkty. W takim przypadku dopuszczamy możliwość wykorzystania tradycyjnych metod pomiarowych i połączenia ich z pomiarem z drona. Zgadzamy się na wejście wybranych osób na pole i rozstawienie w czasie misji sprzętu geodezyjnego przed wlotem drona w obszar budowy. 

• Dron nie może wlatywać nad ludzi.
• Dozwolony jest naziemny i dronowy system RTK oraz tradycyjny sprzęt pomiarowy
• Na terenie nie będą znajdować się maszyny ani pojazdy.
• Całkowita masa drona nie może przekraczać 25 kg.
• Minimalna wysokość lotu to 15 metrów AGL. Maksymalna 120 metrów AGL.
• Operator musi mieć możliwość przejęcia w dowolnym momencie kontroli
  nad dronem.
• Dron musi być wyposażony w mechanizm umożliwiający automatyczny powrót w okolice punktu startowego w razie utraty łączności z operatorem.
• Punkt startowy znajduje się w pobliżu przyłącza energetycznego.

Przebieg konkurencji

Czas (w minutach)	Zadanie
-60.00	Zespół otrzymuje na mail projekt z biura projektowego w formacie „cadowskim” lub pobiera go z OneDrive..
-10.00	Przygotowanie, sprawdzenie listy startowej, zgoda sędziów na rozpoczęcie konkurencji
0.00	Start drona/dronów w misji fotogrametrycznej i teledetekcyjnej
30.00	Maksymalny czas na zbieranie danych z użyciem drona. Po wylądowaniu drona może nastąpić faza stworzenia i przesłania raportu.
60.00	Koniec misji.

1. Misja kończy się
   1. Po przekroczeniu czasu
   2. Po zrealizowaniu wszystkich celów – jasny komunikat lidera zespołu
   3. Po decyzji komisji sędziowskiej lub kierownika lotów
2. Po zakończeniu zadania statek powietrzny powinien automatycznie wylądować w miejscu startu.

Punktacja

Etap	Punkty	Komentarz
Automatyczny start, lot i lądowanie	0 – 3	W przypadku przejęcia kontroli na lotem przez pilota należy się tylko 1 pkt. Nie dotyczy wykonania manewrów mających na celu ochronę ludzi i mienia
Wizualizacja różnic między projektem a stanem rzeczywistym	0 – 2	Chodzi o graficzne porównanie projektu z stanem rzeczywistym. Jeśli wizualizacja jest dostępna online od ręki = 2 pkt; jeśli jest dostępna przed końcem misji w formie grafiki = 1 pkt; Brak udokumentowania = 0 pkt.
Określenie faktycznej liczby słupów	0 – 2	Należ podać w raporcie online, którego częścią jest wizualizacja, ile jest słupów z podaniem współrzędnych geograficznych ich środków lub zdjęcia miejsca, w którym powinien być słup lub stoi nadmiarowy = 2 pkt. Tylko zdjęcie = 1 pkt. Brak danych = 0 pkt.
Pomiary położenia słupów z dokładnością 1 cm	0 – 5	Jeśli pomierzono położenie jednego słupa z dokładnością 1 cm i w raporcie online podano różnicę między pomiarem a projektem = 5 pkt.; jeśli pomierzono słup z dokładnością w przedziale > 1 cm do < 5 cm i podano różnicę między pomiarem a projektem = 4 pkt.; jeśli pomierzono słup z dokładnością w przedziale > 5 cm do < 10 cm i podano różnicę między pomiarem a projektem = 3 pkt.; Brak pomiaru z oczekiwaną dokładnością = 0 pkt. Gdyby zespół pomierzył jeszcze dodatkowo inne słupy, otrzyma extra premię. Warunkiem jest utrzymanie dokładności 1 cm.
Pomiary pionu	0 – 5	Zespół wybiera jeden ze słupów i ma potwierdzić lub zaprzeczyć, że stoi prosto z podaniem kąta (90 st. czy 95 st. a może 85 st.) = 5. Jeśli dokładność pomiaru będzie w przedziale > 5 stopni, < 10 to należą się tylko 3 punkty. Brak pomiaru = 0 pkt. Gdyby zespół pomierzył jeszcze dodatkowo inne słupy, otrzyma extra premię [patrz dalej]
Poprawna identyfikacja wysokości słupów	0 – 5	Zespół wybiera jeden ze słupów i ma potwierdzić lub zaprzeczyć, że ma wysokość 200 cm = 5 pkt. Jeśli dokładność pomiaru będzie mniejsza niż zakładane 2 cm i zawrze się w przedziale > 2 cm < 5 cm, to należą się tylko 3 punkty. Brak pomiaru = 0 pkt. Gdyby zespół pomierzył jeszcze dodatkowo inne słupy, otrzyma extra premię. [patrz dalej].
Liczba kasków	0 – 3	Za każdy znaleziony i udokumentowany zdjęciem kask z sześciu = 0,5 pkt. Brak poprawnych wskazań GPS powyżej 3 metrów = 0 pkt/. Premia za kaski nie na głowie – patrz premia.
Raport online	0 – 5	W jego skład wchodzą: wizualizacja, podanie pozycji i informacji o kaskach, propozycja decyzji: zamykać budowę czy też nie (jeśli uchybień będzie < 5, to budowa działa; jeśli 5 lub więcej = przestaje działać. Raport zawiera tylko połowę wymaganych informacji = 2,5 pkt. Brak raportu online = 0 pkt.
Premia za pomiar położenia	5	W przypadku gdy się pomierzy więcej niż 1 słup. Warunkiem jest utrzymanie dokładności 1 cm.
Premia za pomiar pionu	5	W przypadku gdy się pomierzy więcej niż 1 słup. Warunkiem jest utrzymanie dokładności 5 stopni.
Premia za pomiar wysokości	5	W przypadku gdy się pomierzy więcej niż 1 słup. Warunkiem jest utrzymanie dokładności 2 cm.
Premia za wykrycie łamania przepisów BHP	5	Za poprawne wskazanie i udokumentowanie zdjęciem kasków, które nie są na głowie (tyczce dwumetrowej).
Premia za brak drona RTK	10	Gdy do misji skieruje się drona bez RTK i mimo to osiągnie się zakładane dokładności, czyli przy pomiarze położenia między 1 a 10 cm, zaś przy pomiarze pionu do 10 stopni, przy pomiarze wysokości do 5 cm.
Najszybciej wykonana misja	0 – 5	Najszybszy zespół, wykonawszy misję w pełni, dostaje 5 pkt. Drugi: 4 pkt, trzeci: 3 pkt. Pozostali: po 1 pkt. Misja wykonana szybko, lecz bez osiągniętych efektów; 0 pkt.
Przelot nad ludźmi	– 5	Za pierwszym razem punkty ujemne, za drugim polecenie natychmiastowego przerwania misji.
RAZEM	Od 55 do 65	Tj. zespół z dronem RTK otrzymuje maksymalnie 55 pkt, natomiast bez drona RTK 65, o ile uzyska założone dokładności.

Założenia konkurencji przygotował Sławomir Kosieliński.