Nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong giám sát thi công công trình điện

Việc ứng dụng AI trong công nghệ xử lý và nhận diện hình để kiểm tra, phân tích hình ảnh hiện trường sẽ bổ sung tính năng tự động kiểm soát hình ảnh trên hệ thống quản lý thông tin ĐTXD - IMIS do Tập đoàn Điện lực quốc gia Việt Nam (EVN) phát triển. IMIS cung cấp các giải pháp đột phá như lưu trữ hình ảnh thi công theo từng vị trí, từng xuất tuyến cụ thể của công trình. Kho dữ liệu hình ảnh này là công cụ giúp chủ đầu tư kiểm soát được tình hình thi công, nhằm nâng cao chất lượng công trình, giảm thiểu chi phí khi đi lại kiểm tra hiện trường cũng như rủi ro của các công trình xây dựng.

Trong quá trình thi công xây dựng, các hình ảnh thi công bắt buộc phải được chụp lại và lưu trữ theo các giai đoạn từ đào, đúc móng, dựng cột, cáp ngầm, tiếp địa và lắp đặt thiết bị phụ kiện. Theo từng giai đoạn, tại mỗi vị trí được chụp lại 4 - 5 hình ảnh và lưu trên chương trình IMIS để giám sát thi công ngoài hiện trường. Các cán bộ theo dõi dự án của chủ đầu tư phải thực hiện kiểm tra hình ảnh thi công được cập nhật lên IMIS, số lượng mỗi vị trí và thời gian kiểm tra thủ công tốn khoảng 2 phút.

Quá trình thu thập hình ảnh hiện trường

Trước đây, khi chưa có chương trình AI, định kỳ hàng tháng, trung bình số lượng hình ảnh vị trí thi công tại hiện trường của toàn EVNCPC được cập nhật lên chương trình IMIS từ 2.000 -3.000 vị trí, mỗi vị trí khoảng 4 - 6 ảnh. Các cán bộ theo dõi dự án phải kiểm tra xác suất tối thiểu 30% số lượng này và đưa ra những cảnh báo không phù hợp để nhắc nhở, chấn chỉnh đơn vị quản lý dự án, tăng cường công tác kiểm tra đảm bảo thực hiện đúng quy định.

Việc dùng công cụ AI sẽ tự động quét tất cả các hình ảnh tại các bước và phát hiện ra các đối tượng trong ảnh theo yêu cầu của từng giai đoạn, từ đó sẽ cảnh báo cho người quản lý biết được vị trí nào thiếu hình ảnh và các đối tượng yêu cầu trong giai đoạn đó không có trong hình. Từ đó, người quản lý chỉ việc kiểm tra những cảnh báo đó thay vì phải kiểm tra tất cả như trước đây.

Là đơn vị đầu tiên trong EVNCPC triển khai ứng dụng công nghệ này, ngay từ năm 2018, Công ty Điện lực Quảng Trị đã bước đầu đã nhận thấy hiệu quả của bài toán thị giác máy tính trong AI, hoàn toàn có thể dụng vào thực tiễn. Năm 2020, đơn vị tiến hành thử nghiệm công cụ này nhằm kiểm tra, phân tích hình ảnh hiện trường trên chương trình IMIS để tự động kiểm trahình ảnh của tất cả các dự án của EVVCPC triển khai ở Quảng Trị.

Theo ông Lê Công Hiếu - Phó Trưởng phòng CNTT Công ty Điện lực Quảng Trị, khó khăn lớn nhất trong các bài toán AI là việc xây dựng tập dữ liệu để huấn luyện cho máy và xây dựng mô hình phù hợp nhất với thuật toán, vì đòi hỏi phải nhiều dữ liệu và mô hình tốt thì việc học của máy mới cho ra kết quả độ chính xác cao. Ngoài ra, việc trang cấp các máy chủ chuyên dụng về AI để chạy huấn luyện là điều cần thiết và quyết định đến kết quả mô hình huấn luyện. Đối với bài toán quản lý ĐTXD có một thuận lợi là hình ảnh đã được thu thập từ năm 2017 trên chương trình IMIS nên việc lựa chọn hình ảnh để xây dựng tập huấn luyện cho máy khá dễ dàng, không phải đi thu thập từ ban đầu.

Phương pháp tiếp cận và mô phỏng các bước thực hiện bằng AI

Đại diện Ban quản lý đầu tư EVNCPC cho biết, ứng dụng AI giúp nhận diện, kiểm soát được toàn bộ hình ảnh chụp được từ các vị trí thi công trên hiện trường, kịp thời đưa ra các cảnh báo không phù hợp đối với các hình ảnh chưa đạt yêu cầu, nhằm đảm bảo chất lượng các công trình, từ đó nâng cao ý thức tự giác của đơn vị thi công xây dựng, đặc biệt là phần ngầm của các công trình ĐTXD. Việc nghiên cứu, ứng dụng thử nghiệm AI trong công nghệ xử lý và nhận diện hình để kiểm tra, phân tích hình ảnh hiện trường là một bước chuyển đổi số quan trọng giúp nâng cao hiệu quả trong công tác quản lý dự án của EVNCPC.