Beschleunigung der „Scan-to-BIM“-Prozesse in Umspannwerken mithilfe von KI

Umspannwerke gehören zu den komplexesten Umgebungen, die es zu digitalisieren gilt. Sie bestehen aus einer dichten Anordnung von elektrischen Anlagen, Stahlkonstruktionen, Isolatoren, Leitern, Kabeln und anderen Komponenten, die präzise erfasst und ausgewertet werden müssen, um zuverlässige digitale Darstellungen der bestehenden Infrastruktur zu erstellen.

Herkömmliche „Scan-to-BIM“-Arbeitsabläufe erfordern oft eine umfangreiche manuelle Auswertung von 3D-Laserscans. Das Identifizieren einzelner Objekte, das Trennen überlappender Strukturen und die Umwandlung von Punktwolken in verwertbare Geometrien kann zeitaufwendig sein und lässt sich nur schwer auf mehrere Umspannwerke skalieren.

Pointly bewältigt diese Herausforderungen mithilfe einer KI-gestützten Klassifizierung von 3D-Punktwolken und einer automatisierten Vektorisierung und unterstützt so Ingenieur- und Infrastrukturteams dabei, komplexe Scans von Umspannwerken in strukturierte digitale Informationen für nachfolgende BIM-Arbeitsabläufe umzuwandeln.

Von Rohpunktwolken zu BIM-fähigen Daten

Pointly verarbeitet 3D-Punktwolkendaten aus Laserscans und anderen kompatiblen Erfassungsmethoden, identifiziert automatisch relevante Objekte und ordnet diese vordefinierten Klassen zu.

Je nach Projektanforderungen und trainiertem Modell können zu den Zielobjekten gehören:

• Transformatoren und andere große elektrische Anlagen

• Schaltanlagen und zugehörige Infrastruktur

• Stahlkonstruktionen, Tragrahmen und Masten

• Isolatoren und elektrische Bauteile

• Sammelschienen und Freileitungen

• Grundstück, Gebäude und sonstige bauliche Elemente

Das Klassifizierungsmodell lässt sich an den Objektkatalog, die Datenmerkmale und die Projektanforderungen des Kunden anpassen. Dadurch können Arbeitsabläufe an unterschiedliche Schaltanlagenlayouts, Gerätetypen, Scantechnologien und Detailebenen angepasst werden.

Automatisierte Vektorisierung und Merkmalsextraktion

Die Klassifizierung ist ein wichtiger erster Schritt, doch „Scan-to-BIM“-Arbeitsabläufe erfordern oft mehr als nur die Zuweisung semantischer Bezeichnungen zu einzelnen Punkten.

Pointly kombiniert Klassifizierung mit automatisierter Vektorisierung und Merkmalsextraktion, um relevante Punktwolkeninformationen in strukturierte Geometrien und Objektdarstellungen umzuwandeln.

Je nach Anwendung kann der Workflow die Extraktion von 3D-Geometrien, Polylinien und anderen anwendungsspezifischen Merkmalen unterstützen. Diese Ergebnisse können als Grundlage für nachfolgende Konstruktions-, CAD-, GIS- und BIM-Prozesse dienen.

Die genaue Ausgabegeometrie, die Objektattribute und der Detaillierungsgrad können entsprechend den Anforderungen der nachgelagerten Prozesse festgelegt werden. Die vollständig parametrische BIM-Erstellung und die endgültige Erstellung von Revit-Familien erfordern unter Umständen eine zusätzliche Bearbeitung oder die Integration mit spezieller BIM-Software.

Maßgeschneiderte KI-Modelle für komplexe elektrische Infrastrukturen

Jede Umspannstation ist anders. Die Konfiguration der Anlagen, die baulichen Standards, die Abtastdichte, Sichtbehinderungen und die Erfassungsmethoden können von Standort zu Standort erheblich variieren.

Ein generisches, vortrainiertes Modell liefert zwar ein erstes Ergebnis, erkennt jedoch möglicherweise nicht jedes Objekt in einem neuen Datensatz zuverlässig. Pointly bietet daher einen maßgeschneiderten Workflow für das Training und die Optimierung von Modellen für Unternehmensprojekte an.

Der Prozess umfasst in der Regel:

1. Anforderungsdefinition: Festlegung der Zielobjektklassen, der erforderlichen Geometrien, Attribute und der nachgelagerten BIM-Anforderungen.

2. Bewertung von Beispieldaten: Überprüfen Sie repräsentative Scans von Umspannwerken, um sich ein Bild von der Datenqualität, der Komplexität der Szene und der Variabilität der Objekte zu machen.

3. Maßgeschneidertes Modelltraining: Anpassung des KI-Modells an den Kurskatalog und die Zieldaten des Kunden.

4. Validierung und Verfeinerung: Ergebnisse auswerten, schwierige Objekte identifizieren und die Modellleistung durch iteratives Training verbessern.

5. Produktionsablauf: Wenden Sie das optimierte Modell auf weitere Scans an und liefern Sie strukturierte Ergebnisse für die weitere Verarbeitung.

Dieser Ansatz gewährleistet eine einheitliche Verarbeitung über mehrere Standorte hinweg und ermöglicht es gleichzeitig, das Modell weiterzuentwickeln, sobald neue Gerätetypen oder Anforderungen aufkommen.

Wichtigste Vorteile

• Geringerer manueller Aufwand: Automatisieren Sie sich wiederholende Aufgaben bei der Klassifizierung und Merkmalsextraktion.

• Skalierbare Verarbeitung: Wenden Sie einheitliche Arbeitsabläufe auf mehrere Scans von Umspannwerken und große Punktwolken-Datensätze an.

• Kundenspezifische Klassifizierung: Passen Sie das KI-Modell an projektspezifische Klassen von elektrischen Geräten und Infrastrukturen an.

• Verbesserte Datenkonsistenz: Verwenden Sie standardisierte Klassenkataloge und wiederholbare Verarbeitungsabläufe.

• Flexible Integration: Exportieren Sie unterstützte Punktwolken- und Vektorformate zur weiteren Verwendung in technischen und georäumlichen Anwendungen.

• Flexibilität bei der Bereitstellung: Nutzen Sie die Cloud-Plattform von Pointly oder die Pointly Box für die lokale Verarbeitung, bei Bedarf auch in vollständig isolierten Umgebungen.

Unterstützung der Digitalisierung der elektrischen Infrastruktur

Präzise digitale Darstellungen bestehender Umspannwerke sind für das Anlagenmanagement, technische Umbauten, Modernisierungsprojekte, die Instandhaltungsplanung und das Lebenszyklusmanagement der Infrastruktur von großem Wert.

Durch die Automatisierung wichtiger Schritte bei der Auswertung von Punktwolken hilft Pointly Unternehmen dabei, ihre „Scan-to-BIM“-Arbeitsabläufe effizienter und reproduzierbarer zu gestalten. Das Ergebnis ist eine praktische Grundlage für die Umwandlung komplexer 3D-Vermessungsdaten in strukturierte Informationen, die über den gesamten Lebenszyklus der Infrastruktur hinweg genutzt werden können.

Pointly – KI-gestützte Klassifizierung und Vektorisierung komplexer 3D-Infrastrukturdaten.

Weitere Informationen finden Sie unter https://pointly.ai.