Тепломережі — критично важлива частина міської інфраструктури, яка забезпечує стабільне теплопостачання до житлових будинків, шкіл, лікарень і підприємств. Вони складаються з розгалуженої системи трубопроводів, що переважно проходять під землею та доставляють тепло від джерела генерації до кінцевого споживача
Попри свою важливість, тепломережі залишаються практично «невидимими» для жителів міста, але варто з’явитися витоку, прориву чи локальному дефекту — і вся система стає вразливою, що підвищує ризики аварій, втрати енергії та потребує значних витрат на обслуговування. Це викликає гостру потребу в оновленні підходів до проєктування, моніторингу й ремонту.
У цьому кейсі розглянемо, як завдяки використанню 3D-мапінгу можна створити детальну цифрову модель ділянки теплової інфраструктури на основі знімків, зроблених дроном і телефоном з LiDAR. Зібрані дані оброблялися на ноутбуці ASUS ROG G513QY-HQ008, оснащеному процесором AMD Ryzen™ 9 5900HX і відеокартою AMD Radeon™ RX 6800M, за допомогою професійного програмного забезпечення Pix4D.
Переваги створення цифрових карт тепломереж
Використання 3D-мапінгу в роботі з тепломережами дозволяє суттєво покращити якість проєктування, зменшити операційні витрати та підвищити ефективність обслуговування. Цифрові моделі забезпечують інженерів точними просторовими даними, які можна одразу використовувати у проєктному моделюванні.
На прикладі міжнародного досвіду (компанія HSC, Сингапур), використання 3D-мапінгу дозволяє:
- скоротити кількість випробувальних розкопок на 30–50%;
- знизити щорічні витрати на обстеження до $1,8 млн;
- зменшити тривалість польових робіт на 67 200 годин щороку;
- підвищити загальну продуктивність прокладання труб на 5%.
Особливу роль відіграють дрони з тепловізорами: вони фіксують зони аномального теплового випромінювання, які часто вказують на приховані дефекти — пошкоджену ізоляцію труб, витоки чи перегріті ділянки. Таким чином, дані, які ще донедавна можна було отримати лише через розкопки, зараз доступні дистанційно та оперативно, без порушення покриття чи зупинки транспортного руху.
Як відбувається процес 3D-мапінгу
3D-мапа — це точна цифрова модель місцевості, яка дозволяє побачити реальний стан території або об’єкта з точністю до сантиметра. У випадку з тепломережами це дає змогу не лише спроєктувати нові ділянки, а й виявити дефекти у вже прокладених трубопроводах, що дає змогу завчасно планувати ремонтні роботи, запобігаючи аваріям.
Створення 3D-мапи поверхні за допомогою програми Pix4D:
- За допомогою дрона або телефона з вбудованим LiDAR проводять зйомку території.
- Завантажують знімки та супутні дані, програма зчитує інформацію про положення й орієнтацію.
- Далі відбувається вирівнювання та пошук однакових точок: програма аналізує зображення, шукає однакові точки і, виходячи з орієнтації знімків, знаходить відстані до точки.
- Таким чином, аналізуючи сотні знімків і знаходячи тисячі точок, програма отримує дані про поверхню та будує розріджену хмару точок. Це основа під майбутню 3D-карту.
- З цієї хмари програма будує щільну 3D-хмару точок. Після чого аналізує дані з LiDAR (якщо вони є) та порівнює із щільною хмарою точок: доповнює або видаляє помилкові значення.
- Методом тріангуляції точки об’єднуються в суцільну поверхню, після чого програма розраховує текстури за даними фотографій: у результаті виходить суцільна 3D-модель поверхні з її текстурою.
Тест ноутбука на базі процесора AMD Ryzen™ 9 5900HX
Обробка геоданих, 3D-моделювання та аналіз у режимі реального часу вимагають від обладнання високої обчислювальної потужності та стабільності для якісної та швидкої роботи програмного забезпечення Pix4D потрібен потужний ноутбук, здатний обробляти великі обсяги графічної інформації.
У кейсі для створення 3D-мапінгувикористовувався ASUS ROG G513QY-HQ008 — ноутбук на базі високопродуктивного процесора AMD Ryzen™ 9 5900HX із 8 ядрами та 16 потоками.
Розрахунки за допомогою процесора AMD Ryzen™ 9 5900HX відбуваються швидко, окрім того, плюсом є 1 ТБ SSD, що корисно для зберігання великої кількості важких графічних файлів. Ноутбук успішно пройшов тестування та цілком підходить для роботи зі створення 3D-моделей тепломереж.
Цей кейс доводить: використання 3D-мапінгу у сфері теплової інфраструктури поступово перетворюється з експериментального інструмента на обов’язковий елемент сучасного інженерного процесу. Його значення виходить далеко за межі окремих кейсів — мова йде про зміну самої парадигми планування та управління міськими тепломережами.
Ключова цінність технології полягає не лише в точному відтворенні просторових об’єктів, а в інтеграції актуальних даних у процеси прийняття технічних рішень. Моделі, створені на основі фотограмметрії та LiDAR-сканування, дозволяють інженерам працювати з об’єктами в цифровому середовищі так, як раніше це було можливо лише фізично — без втрати точності, але з істотним виграшем у часі, ресурсах і безпеці.
У перспективі впровадження 3D-мапінгу сприятиме формуванню принципово нового підходу до експлуатації теплових мереж — з фокусом на превентивне втручання, прогнозування технічного стану та створення інтегрованих цифрових інфраструктур. Це не просто технологічне оновлення, а перехід до якісно вищого рівня управління міською критичною інфраструктурою.
